“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
基本信息
化学反应速率与化学
单元名称 年级 高二年级 学期 秋季
平衡
课时题目 2.3化学反应的方向
作业目标
通过作业检测进一步巩固对化学反应的方向的理解和进一步检测对化学反应的方向判断掌握情况。
作业设计
精选题目 设计意图
基 一、选择题
础
巩 1．下列说法正确的是( )
固
（
必 A．非自发反应就是一定不能实现的反应
做
题 B．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自
建 通过完成
议 发性的判据
五 本组习题
分 C．反应 2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s) 能自发进行，则该反应的 ΔH>0
钟 让学生对
完 D．反应 NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1 能自发进行， 化学反应
成
） 原因是熵增效应大于焓增效应 具有方向
【答案】D 性更加清
【详解】A．改变反应条件可使非自发反应转化为自发反应，如碳酸钙的分解在低温 晰。
条件下是不能自发的反应，但在高温条件下是自发进行的反应，故 A 错误；
B．焓变和熵变都与反应的自发性有关，ΔG＝ΔH-TΔS 为判断反应自发性的判据，焓
变或熵变不能单独作为反应自发性的判据，故 B 错误；
C．反应 2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)的 ΔS＜0，该反应能自发进行，应满足 ΔH-
TΔS＜0，则 ΔH<0，故 C 错误；
D．反应 NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1的 ΔS>0，ΔH>0，
反应能自发进行，应满足 ΔH-TΔS＜0，因此该反应能自发进行的原因是熵增效应大
于焓增效应，故 D 正确；
故答案选 D。
2.下列变化中，ΔS<0 的是( )
A.2NO2(g)===N2O4(g)
B.H2(g)＋F2(g)===2HF(g)
C.2IBr(l)===I2(s)＋Br2(g)
D.(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
【答案】A
【详解】A.该反应气体体积减小，则反应的 ΔS<0，故 A 符合题意；B.该反应气体体
积不变，不能判断熵变是否小于零，故 B 不符合题意；C.该反应气体体积增大，则反
应的 ΔS>0，故 C 不符合题意；D.该反应气体体积增大，则反应的 ΔS>0，故 D 不符合
题意。
3．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是( )
A．2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0
B．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0
C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) ΔH>0
D．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s) ΔH<0
【答案】C
【详解】A．反应 2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s)是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-
T△S＜0，则△H 必须小于 0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故 A 正
确；
B．反应 C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) 是一个熵减小的反应，△S＜0，要使
△H-T△S＜0，则△H 必须小于 0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故 B
正确；
C．反应 2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) △H＞0，是吸热反
应，要使△H-T△S＜0，则△S 必须大于 0，所以反应能否自发进行主要取决于熵判
据，故 C 错误；
D．反应 2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，
则△H 必须小于 0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故 D 正确；
故答案为 C。
4．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是( )
A．1mol H2O在不同状态时的嫡值：S éH2O l ù < S é H2O g ù
B．反应CaCO3(s) = CaO(g) + CO2 (g) ΔH>0 能否自发进行与温度有关
C．H2O2 分解和 HClO 分解均是自发过程，故这两个反应的DH 和ΔS的变化相同
D．常温下，反应 4Fe OH (s) + O2 (g) + 2H2O(l) = 4Fe OH (s)2 3 能自发进行，则该反
应的DH < 0
【答案】C
【详解】A．物质聚集状态不同熵值不同，气体 S＞液体 S＞固体 S，1mol H2O 在不
同状态时的熵值：S é H2O l ù < S é H2O g ù ，故 A 正确；
B．CaCO3(s) ? CaO(s)＋CO2 (s) △H＞0，△S＞0，能否自发进行，△H T△S＜0 与
温度有关，故 B 正确；
C．反应自发只能说明△H T△S＜0，不能说明DH 和ΔS的变化相同，故 C 错误；
D．反应物有 4mol 固体、2mol 液态物质、1mol 气体物质，生成物只有固体，△S＜
0，若能自发进行，△H T△S＜0，则△H 必须小于 0，故 D 正确；故答案选 C。
5.下列内容与结论相对应的是( )
选项 内容 结论
A H2O(g)变成 H2O(l) 该过程的 ΔS>0
常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进
B 该过程的 ΔS>0
行
C 一个反应的 ΔH>0，ΔS>0 反应一定不能自发进行
H2(g) ＋ F2(g)===2HF(g) 的 ΔH ＝－ 反应在任意温度下都不能
D
271 kJ·mol－1，ΔS＝＋8 J·mol－1·K－1 自发进行
【答案】 B
【详解】物质由气态变为液态，体系混乱度减小，即 ΔS<0，A 项不符合题意；硝酸
铵固体溶于水是吸热过程，可自发进行，说明 ΔS>0，B 项符合题意；ΔH>0，ΔS>0，
根据复合判据可知，高温时 ΔH－TΔS<0，即高温条件下，反应能自发进行，C 项不符
合题意；由 ΔH<0，ΔS>0 知，ΔH－TΔS<0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D
项不符合题意。
综合运用6．（以必下做说题法，中建正议确五的分是钟(时 间 完) 成） 通过本组
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程 的训练更
好地检测
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
学生对用
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
焓判据、
D．自发进行的反应一定能迅速进行 熵判据和
【答案】A 复合判据
判断反应
【详解】A．冰自动熔化成水，同一物质的相同质量的固态转化为液态，是熵增的过
方向的掌
程，A 正确；
握程度。
B．高锰酸钾加热分解生成三种物质，是固体反应生成气体，属于熵增大的过程，B
错误；
C．放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行，C 错误；
D．自发进行的反应可能是很慢的，比如食物的腐败，D 错误；
故选 A。
7．现有两个热化学反应方程式：① (l)+H2(g)→ (l) ΔH>0 ②
(l)+2H2(g)→ (l) ΔH＜0。下列说法正确的是( )
A．反应①②中都存在：ΔS>0
B．反应①一定不能自发进行
C．从焓变的角度看，反应①能自发进行
D．从熵变的角度看，反应②能自发进行
【答案】B
【详解】A．由题中热化学反应方程式可知，反应①②均为熵减反应，即 ΔS＜0，
A 错误；
B．由题可知，反应①ΔH＞0，ΔS＜0，则 ΔH-TΔS＞0，所有温度下反应都不能自发
进行，B 正确；
C．反应①ΔH＞0，为吸热反应，吸热不利于反应自发进行，C 错误；
D．反应②ΔS＜0，熵减的反应不利于自发进行，D 错误；
故选 B。
8．甲醇是可再生的清洁能源，可利用 CO2与 H2合成甲醇，已知：①一定量 CO2(g)
和 H2(g)反应生成 CH3OH(g)和 H2O(g)，当消耗 1molCO2(g)时，放出的能量是
49.6kJ；②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H1；③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H2=-
90.8kJ/mol。下列说法正确的是( )
A．①中反应的热化学方程式为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l) H=-49.6kJ/mol
B．在恒温恒容的密闭容器中发生反应②，气体压强不变时表明反应达到平衡
C． H1=+41.2kJ/mol
D．反应③在高温下能自发进行
【答案】C
【详解】A．由题意知，反应①生成的为气态水，选项所写的为液态水，A 错误；
B．由于反应前后气体分子数不变，且恒温恒容，故气体压强一直不变，不能用来判
断平衡状态，B 错误；
C．反应①对应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= -49.6
kJ/mol，由盖斯定律：③-①可得方程式②，故△H1=△H -△H2=+41.2kJ/mol，C 正
确；
D．反应③为气体分子减少的反应，故△S＜0，根据自发反应要求：△G=△H-T△S＜
VH
0，则该反应自发对温度的要求为：T＜ ，故反应③在低温下能自发进行，D 错
VS
误；故答案选 C。
9.在图Ⅰ中 A、B 两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，
如图Ⅱ，两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。
关于此过程的下列说法不正确的是( )
A.此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化过程，即熵增大的过程
B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C.此过程是自发可逆的
D.此过程从有序到无序，混乱度增大
【答案】C
【详解】气体扩散过程是熵增加的过程，A、D 正确；该过程不伴随能量变化，B 正
确；两种气体混合后，不会再自发地分开，所以逆过程不能自发进行，C 不正确。
10.灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制
成的器皿放在 0 ℃、100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在
0 ℃、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为 ΔH＝－2 180.9 J·mol－
1；ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)( )
A.会变成灰锡 B.不会变成灰锡
C.不能确定 D.升高温度才会变成灰锡
【答案】A
【详解】在 0 ℃、100 kPa 条件下，白锡转化为灰锡的 ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－
273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。
二、问答题 拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 检测新情
1．已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦 境下对知
然。 识的迁移
(1)已知 2CO(g) CO2(g)＋C(s)，T＝980 K 时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于 980 K 应用、综
时，估计 ΔH－TΔS________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)0；当体系温度高于 980 K 合思维能
时，估计 ΔH－TΔS________0。 力。
(2)电子工业中清洗硅片上 SiO2(s)的反应为 SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1、ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，设 ΔH 和 ΔS 不随
温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是________。
【答案】(1)小于 大于 (2)T＜1 240 K
【详解】(1)C(s)＋CO2(g) 2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH＞0，则 2CO(g) CO2(g)
＋C(s)为放热反应，ΔH＜0，且该反应 ΔS＜0，则当 T＜980 K 时，ΔH－TΔS＜0，T＞
980 K 时，ΔH－TΔS＞0。
(2) 由题给信息可知，要使反应能自发进行，应有 ΔH
－ TΔS ＜ 0 ，即－ 94.0 kJ·mol － 1 － T×( － 75.8×10 － 3 kJ·mol － 1·K － 1) ＜ 0 ，则 T ＜
94.0 kJ·mol－1
≈1 240 K。
75.8 × 10－3 kJ·mol－1·K－1
2．地下水中的氮污染主要是由 NO －3 引起的，人们对 NO －3 的转化进行了长时间的研
究，目前主要有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还
原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，其原理是在 Pd/Cu
－ Pd/Cu双金属催化剂作用下，H2 将硝酸盐还原成氮气：2NO3 ＋5H2 === == N2＋2OH
－＋
4H2O。
(1)下列说法错误的是________(填字母)。
A．氮肥 NH4NO3溶于水的过程中熵值增大
B．在酸性条件下，活泼金属与 NO －3 反应属于自发反应
C．Pd/Cu 双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素
Pd/Cu
(2)已知：2NO－3 (aq)＋5H － －12(g) === == N2(g)＋2OH (aq)＋4H2O(l)的 ΔH＝＋a kJ·mol ，
ΔS＝＋b J·
mol－1·K－1(a、b 均为正值)，该反应____________(填“能”“不能”或“无法判断是否能”)
自发进行。
【答案】(1)C (2)无法判断是否能
【详解】(1)NH4NO3 溶于水时混乱度增大，其熵值增大，A 项正确；活泼金属易失去
电子，酸性条件下 NO －3 具有强氧化性，二者反应属于自发反应，B 项正确；决定反应
是否为自发反应的因素是反应物自身的性质，C 项错误。
(2)ΔH－TΔS＝a kJ·mol－1－b×10－3 kJ·mol－1·K－1×T K，由于无法判断 a 和 bT×10－3值的
相对大小，故无法确定 ΔH－TΔS 是大于 0 还是小于 0，所以无法判断该反应
3. 回答下列问题：
(1)催化剂在一定条件下可直接光催化分解 CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋
O2(g)，该反应的 ΔH________(填“>”或“<”，下同)0，ΔS________0，在低温下，该反
应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在 100 kPa、298 K 时石灰石分解反应 CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的 ΔH>0、
ΔS>0。
①常温下，该反应________(填“能”或“不能”，下同)自发进行。
②据本题反应数据分析，温度________成为反应进行方向的决定因素。
(3)已知 CaSO (s)＋CO(g) 4 CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋218 kJ·mol－1，该反应
能够自发进行的反应条件是________。
(4)某吸热反应能自发进行，则该反应的 ΔS________(填“>”或“<”)0。
【答案】 (1) > > 不能 (2)①不能 ②能 (3)高温 (4) >
【详解】 (1)由于 CO 在 O2 中燃烧生成 CO2 为放热反应，则二氧化碳分解生成 CO
和氧气的反应为吸热反应，ΔH>0，根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数
之和增加，ΔS>0，故低温下 ΔG＝ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。(2)①ΔG＝ΔH－
TΔS<0 时反应能自发进行，已知 ΔH>0，ΔS>0，则常温下不能自发进行；②该反应的
ΔH>0、ΔS>0，高温条件下能使 ΔG＝ΔH－TΔS<0，而低温条件下 ΔG＝ΔH－TΔS>0，
则该反应中温度是决定反应进行方向的因素。(3)该反应的 ΔS>0、ΔH>0，则高温时
ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。 (4)已知某吸热反应能自发进行，即 ΔG＝ΔH－
TΔS<0，ΔH>0，则 ΔS>0。
4.(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)===CuSO4(s)＋SO2(g)
＋ 2H2O(l) ΔH ＝ － 11.9 kJ·mol － 1 。 判 断 该 反 应 的 自 发 性 并 说 明 理
由 。
(2)(将 SiCl4氢化为 SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4(g)＋H 2(g) SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1＞0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s) 4SiHCl3(g) ΔH2＜0
③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si(s)＋HCl(g) 3SiHCl3(g) ΔH3
已知体系自由能变 ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG＜0 时反应自发进行。三个氢化反应的 ΔG 与
温度的关系如图所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是 ；相同温度下，反
应 ② 比 反 应 ① 的 ΔG 小 ， 主 要 原 因
是 。
【答案】(1)任何温度下都能自发，是因为 ΔH＜0，ΔS＞0，则 ΔG＝ΔH－TΔS<0
(2)1 000 ℃ ΔH2＜ΔH1导致反应②的 ΔG 小
【详解】 (1) 实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 SO2 的反应为 Cu(s) ＋
2H2SO4(l)===CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－11.9 kJ·mol－1，由于该反应 ΔH＜0、
ΔS＞0，因此该反应在任何温度下都能自发进行。
(2)ΔG<0 时，反应能自发进行，故反应①自发进行的最低温度为 1 000 ℃。由于 ΔG＝
ΔH－TΔS，反应②的 ΔH2<0，而反应①的 ΔH1>0，ΔH2<ΔH1，ΔS1>ΔS2，因此相同温
度下，反应②比反应①的 ΔG 小的主要原因为 ΔH2<ΔH1。
5.已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)===C(s)＋
2H2(g)，②2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到天然气制取炭黑的允许温度
范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的 ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/(mol·K)
反应②的 ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋220.211 J/(mol·K)
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
(1)反应①在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)反应①能否自发进行是由 (填“焓变”或“熵变”决定的)。
(3)制取炭黑的允许温度范围： 。
(4)为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是 (填标号)。
A.905.2 K B.927 K C.1 273 K D.2 000 K
【答案】(1)高温 (2)熵变 (3)927.8～1 709.4 K (4)C
【详解】(1)由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有
ΔH－TΔS<0，所以反应①在高温下能自发进行。
(2)因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反
应①能否自发进行由熵变决定。
(3)天然气裂解为炭黑时，ΔH－TΔS＝74.848 kJ/mol－80.674×10－3 kJ/(mol·K)×T<0，得
T>927.8 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为 927.8 K。天然气裂解为乙炔时，ΔH－
TΔS＝376.426 kJ/mol－220.211×10－3 kJ/(mol·K)×T<0，得 T>1 709.4 K，即温度高于 1
709.4 K 时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在
927.8～1 709.4 K 之间。
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。
2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰
富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探
索。“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
基本信息
化学反应速率与化学
单元名称 年级 高二年级 学期 秋季
平衡
课时题目 2.3 化学反应的方向
作业目标
通过作业检测进一步巩固对化学反应的方向的理解和进一步检测对化学反应的方向判断掌握情况。
作业设计
精选题目 设计意图
基 一、选择题
础
巩 1．下列说法正确的是( )
固
（
必 A．非自发反应就是一定不能实现的反应
做
题 B．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自
建 通过完成
议 发性的判据
五 本组习题
分 C．反应 2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s) 能自发进行，则该反应的 ΔH>0
钟 让学生对
完 D．反应 NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1 能自发进行， 化学反应
成
） 原因是熵增效应大于焓增效应 具有方向
2.下列变化中，ΔS<0 的是( ) 性更加清
A.2NO2(g)===N2O4(g) 晰。
B.H2(g)＋F2(g)===2HF(g)
C.2IBr(l)===I2(s)＋Br2(g)
D.(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
3．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是( )
A．2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0
B．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0
C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) ΔH>0
D．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s) ΔH<0
4．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是( )
A．1mol H2O在不同状态时的嫡值：S é H2O l ù < S éH2O g ù
B．反应CaCO3(s) = CaO(g) + CO2 (g) ΔH>0 能否自发进行与温度有关
C．H2O2 分解和 HClO 分解均是自发过程，故这两个反应的DH 和ΔS的变化相同
D．常温下，反应 4Fe OH (s) + O2 (g) + 2H2O(l) = 4Fe OH (s)2 3 能自发进行，则该反
应的DH < 0
5.下列内容与结论相对应的是( )
选项 内容 结论
A H2O(g)变成 H2O(l) 该过程的 ΔS>0
B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进 该过程的 ΔS>0
行
C 一个反应的 ΔH>0，ΔS>0 反应一定不能自发进行
H2(g) ＋ F2(g)===2HF(g) 的 ΔH ＝－ 反应在任意温度下都不能
D
271 kJ·mol－1，ΔS＝＋8 J·mol－1·K－1 自发进行
6．以下说法中正确的是( 综)合运用（必做题，建议五分钟时间完成） 通过本组
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程 的训练更
好地检测
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
学生对用
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
焓判据、
D．自发进行的反应一定能迅速进行 熵判据和
7 复合判据．现有两个热化学反应方程式：① (l)+H2(g)→ (l) ΔH>0 ②
判断反应
(l)+2H2(g)→ (l) ΔH＜0。下列说法正确的是( ) 方向的掌
A．反应①②中都存在：ΔS>0 握程度。
B．反应①一定不能自发进行
C．从焓变的角度看，反应①能自发进行
D．从熵变的角度看，反应②能自发进行
8．甲醇是可再生的清洁能源，可利用 CO2与 H2合成甲醇，已知：①一定量 CO2(g)
和 H2(g)反应生成 CH3OH(g)和 H2O(g)，当消耗 1molCO2(g)时，放出的能量是
49.6kJ；②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H1；③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H2=-
90.8kJ/mol。下列说法正确的是( )
A．①中反应的热化学方程式为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l) H=-49.6kJ/mol
B．在恒温恒容的密闭容器中发生反应②，气体压强不变时表明反应达到平衡
C． H1=+41.2kJ/mol
D．反应③在高温下能自发进行
9.在图Ⅰ中 A、B 两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，
如图Ⅱ，两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。
关于此过程的下列说法不正确的是( )
A.此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化过程，即熵增大的过程
B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C.此过程是自发可逆的
D.此过程从有序到无序，混乱度增大
10.灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制
成的器皿放在 0 ℃、100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在
0 ℃、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为 ΔH＝－2 180.9 J·mol－
1；ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)( )
A.会变成灰锡 B.不会变成灰锡
C.不能确定 D.升高温度才会变成灰锡
二、问拓答展题提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 检测新情
1．已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦 境下对知
然。 识的迁移
(1)已知 2CO(g) CO2(g)＋C(s)，T＝980 K 时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于 980 K 应用、综
时，估计 ΔH－TΔS________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)0；当体系温度高于 980 K 合思维能
时，估计 ΔH－TΔS________0。 力。
(2)电子工业中清洗硅片上 SiO2(s)的反应为 SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1、ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，设 ΔH 和 ΔS 不随
温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是________。
2．地下水中的氮污染主要是由 NO －3 引起的，人们对 NO －3 的转化进行了长时间的研
究，目前主要有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还
原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，其原理是在 Pd/Cu
Pd/Cu
双金属催化剂作用下，H2 将硝酸盐还原成氮气：2NO－3 ＋5H ===== N ＋2OH－2 2 ＋
4H2O。
(1)下列说法错误的是________(填字母)。
A．氮肥 NH4NO3溶于水的过程中熵值增大
B．在酸性条件下，活泼金属与 NO －3 反应属于自发反应
C．Pd/Cu 双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素
Pd/Cu
(2)已知：2NO－3 (aq)＋5H2(g) === == N
－ －1
2(g)＋2OH (aq)＋4H2O(l)的 ΔH＝＋a kJ·mol ，
ΔS＝＋b J·
mol－1·K－1(a、b 均为正值)，该反应____________(填“能”“不能”或“无法判断是否能”)
自发进行。
3. 回答下列问题：
(1)催化剂在一定条件下可直接光催化分解 CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋
O2(g)，该反应的 ΔH________(填“>”或“<”，下同)0，ΔS________0，在低温下，该反
应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在 100 kPa、298 K 时石灰石分解反应 CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的 ΔH>0、
ΔS>0。
①常温下，该反应________(填“能”或“不能”，下同)自发进行。
②据本题反应数据分析，温度________成为反应进行方向的决定因素。
(3)已知 CaSO －14(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋218 kJ·mol ，该反应
能够自发进行的反应条件是________。
(4)某吸热反应能自发进行，则该反应的 ΔS________(填“>”或“<”)0。
4.(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)===CuSO4(s)＋SO2(g)
＋ 2H2O(l) ΔH ＝ － 11.9 kJ·mol － 1 。 判 断 该 反 应 的 自 发 性 并 说 明 理
由 。
(2)(将 SiCl4氢化为 SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4(g)＋H 2(g) SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1＞0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s) 4SiHCl3(g) ΔH2＜0
③2SiCl4(g)＋H 2(g)＋Si(s)＋HCl(g) 3SiHCl3(g) ΔH3
已知体系自由能变 ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG＜0 时反应自发进行。三个氢化反应的 ΔG 与
温度的关系如图所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是 ；相同温度下，反
应 ② 比 反 应 ① 的 ΔG 小 ， 主 要 原 因
是 。
5.已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)===C(s)＋
2H2(g)，②2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到天然气制取炭黑的允许温度
范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的 ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/(mol·K)
反应②的 ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋220.211 J/(mol·K)
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
(1)反应①在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)反应①能否自发进行是由 (填“焓变”或“熵变”决定的)。
(3)制取炭黑的允许温度范围： 。
(4)为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是 (填标号)。
A.905.2 K B.927 K C.1 273 K D.2 000 K
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。
2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰
富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探
索。
