第四节 化学反应进行的方向
对点练习
1．某反应CH3OH(l)+NH3(g) = CH3NH2(g)+H2O(g)在高温度时才能自发进行，则该反应过程的△H、△S判断正确的是（ ）
A. △H>0 、△S<0 B. △H<0 、△S>0
C. △H<0 、△S<0 D. △H>0 、△S>0
【答案】D
【解析】由CH3OH(l)+NH3(g) = CH3NH2(g)+H2O(g)知△S>0，高温度时才能自发进行说明吸热反应△H>0，A.△S<0不符合题意，故A错；B. △H<0 不符合题意，故B错；C. △H<0 、△S<0两者都不符合题意，故C错；所以本题答案为：D。
2．下列有关说法错误的是
A. SiO2是两性氧化物，能溶于氢氟酸
B. 用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
C. 油脂的种类很多，但它们水解后都一定有一产物相同
D. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+ 2MgO(s)能自发进行，则该反应的△H<0
【答案】A
△H-T△S<0，根据反应方程式可知△S<0，则△H一定小于0，故D正确。本题正确答案为A。
3．下列说法不正确的是
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应
B. 熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下都不会自发进行
C. 在同一条件下物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大
D. 一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关
【答案】B
【解析】A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应，A正确；B. 熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下也可能自发进行，如氯化氯和氨气在常温下可以化合为氯化铵，B不正确；C. 在同一条件下物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大，C正确；D. 一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关，△H-T△S<0的反应能自发进行，D正确。本题选B。
4．化学反应进行的方向和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问题，下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中正确的是（ ）
A. mA(g)+nB(g)pC(g)，平衡时A的浓度等于0.5mol/L，将容器体积扩大一倍，达到新的平衡后A的浓度变为0.3mol/L，则计量数m+n < p
B. 对于反应A(g)+B(g)2C(g)，起始充入等物质的量的A和B,达到平衡时A的体积分数为n％，此时若给体系加压则A的体积分数不变
C. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)，则CO2的体积分数不变能作为平衡判断的依据
D. 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0
【答案】B
NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)，由于反应物是固体，生成物是两种气体，二氧化碳在混合气体中的体积分数不变，所以CO2的体积分数不变不能作为判断平衡状态的依据，C不正确；D. 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，该反应的△S<0，在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0，D不正确。本题选B。
5．下列说法中错误的是
A. 凡是放热反应而且熵增加的反应，就更易自发进行
B. 对于同一物质在不同状态时的熵值是：气态>液态>固态
C. 平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D. 凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
【答案】D
【解析】A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，故A正确；B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，故B正确；C．平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，故C正确；D．活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，故D错误；故选D。
6．下列说法正确的是
A. 反应物的热效应与是否使用催化剂无关
B. 4NO2(g)+O2(g)=2N2O5 (g)的过程属于熵增加过程
C. 由C（石墨）= C（金刚石）△H﹥0，可知金刚石比石墨稳定
D. 对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
【答案】A
D错误，答案选A。
7．已知某化学反应A2(g) +2B2(g) === 2AB2(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是www-2-1-cnjy-com
A. 该反应是熵增加的反应
B. 该反应的ΔH＝－(E1－E2) kJ·mol-1
C. 该反应的活化能为E2
D. 该反应中，反应物分子的键能总和大于生成物分子的键能总和
【答案】D
【解析】A、根据反应方程式，反应前后气体系数之和不变，因此熵不变，故A错误；B、根据能量的变化图，反应物总能量小于生成物的总能量，即此反应属于吸热反应，△H=(E1－E2)kJ·mol－1，故B错误；C、该反应的活化能为E1，故C错误；D、因为此反应是吸热反应，因此反应物分子键能总和大于生成物分子的键能总和，故D正确。
8．下列说法正确的是
A. 生成物的总能量大于反应物的总能量时，ΔH<0
B. 在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变反应的焓变
C. ΔH<0、ΔS >0的反应在低温时不能自发进行
D. 一个化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
【答案】D
9．下列说法正确的是
A. ΔH<0、ΔS<0的反应在低温时不能自发进行
B. 反应：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0，在高温时能自发进行
C. 两种物质反应，无论方程式的书写形式如何△H均不变
D. 增大反应物浓度，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
【答案】B
【解析】A. ΔH<0、ΔS<0的反应在低温时能自发进行，在高温时不能，A不正确；B. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0，在高温时能自发进行，因为这是一个熵增的反应，B正确；C. 两种物质反应，化学方程式的书写形式不同，△H不同，因为△H物质的聚焦状态和化学计量数都有关系，C不正确；D. 增大反应物浓度，活化分子百分数不变，化学反应速率增大，D不正确。本题选B。
10．下列说法中正确的是( )
A. 非自发反应在任何条件下都不能实现 B. 自发反应一定是熵增大
C. 凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 D. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
【答案】D
【解析】非自发反应在一定条件下能够实现自发进行，?H>0,?S>0的反应高温下可以自发进行，低温下反应非自发进行，A错误；自发反应不一定是熵增大，如?H<0,?S<0，低温下反应自发进行；非自发反应不一定是熵减少或不变，也可以增大，如?H>0,?S<0，是低温下非自发进行的反应，B错误；凡是放热反应不一定是自发的，如?H<0,?S<0高温下不能自发进行，吸热反应不一定非自发的，如?H>0,?S>0 的反应高温下可以自发进行，C错误；熵增加且放热的反应，?H<0,?S>0，满足?H-T?S<0，反应一定是自发进行的，D正确；正确选项D。
11．在密闭容器中，一定量混合气体发生下列反应： aM（g）＋ bN（g）cW(g)，达一平衡后，测得M气体的浓度为0.5mol/L。当在恒温下，将密闭容器的体积扩大1倍，再达平衡时，测得M气体的浓度为0.3mol／L。则下列叙述正确的是
A. 反应速率增大 B. 平衡向右移动
C. N的转化率提高 D. W的体积分数降低
【答案】D
数降低，故D正确；故选D。
12．已知气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是( )
A. 2O3(g)3O2(g) ΔH＜0 B. 2CO(g)2C(s)+O2(g) ΔH＞0
C. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0 D. CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH＞0
【答案】B
【解析】A．△H＜0，△S＞0，根据△G=△H-T△S可知，一般温度下都能满足△H-T?△S＜0，反应可自发进行，选项A不选；B．△H＞0，△S＜0，一般情况下都满足△G=△H-T△S＞0，反应不能自发进行，选项B选；C．△H＜0，△S＜0，在较高温度下，可满足△H-T△S＜0，反应可自发进行，选项C不选；D．△H＞0，△S＞0，在较高温度下，可满足△H-T△S＜0，反应可自发进行，选项D不选。答案选B。
13．关于吸热反应的说法，错误的是
A. 需要加热的反应不一定是吸热反应
B. 多数分解反应是吸热反应
C. 吸热反应一定不能自发进行
D. 盐类的水解反应一定是吸热反应
【答案】C
【解析】A.反应是否吸热与反应条件无关，故需要加热的反应不一定是吸热反应，A正确；B. 多数分解反应是吸热反应，B正确；C. 吸热反应在一定的条件下可以自发进行，C错误；D.盐类的水解反应是中和反应的逆反应，因中和反应都是放热反应，故其一定是吸热反应，D正确。本题选C。2-1-c-n-j-y
14．在一恒温、恒容的密闭容器中存在化学平衡：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol?L-1,达到平衡状态时HI的浓度为0.16mol?L-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol?L-1，则平衡时H2的浓度为（ ）
A. 0.16mol?L-1 B. 0.08 mol?L-1 C. 0.04 mol?L-1 D. 0.02mol?L-1
【答案】C
【解析】根据反应方程式，反应前后气体系数之和相等，因此H2和I2的起始浓度均变为0.20mol?L-1时，达到平衡时c(H2)是H2和I2的起始浓度均为0.10mol?L-1,达到平衡状态时c(H2)的2倍，H2和I2的起始浓度均为0.10mol?L-1,达到平衡状态时c(H2)=(0.10－0.16/2)mol·L－1=0.02mol·L－1，H2和I2的起始浓度均变为0.20mol?L-1，则平衡时H2的浓度为2×0.02mol·L－1=0.04mol·L－1，故选项C正确。
15．下列说法正确的是
A. 能自发进行的反应一定是放热反应
B. 能自发进行的反应，反应速率一定很大
C. 任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，反应热均相同
D. 已知C(s,石墨）= C(s,金刚石）ΔH＝ + 1.5 kJ·mol－1 ，则石墨比金刚石稳定
【答案】D
稳定，故D正确；故选D。
16．已知：△G=△H－T△S，当△G＜0，反应能自发进行，△G＞0反应不能自发进行。下列说法中正确的是21cnjy.com
A. 非自发反应在任何条件下都不能发生
B. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
C. 自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
【答案】B
【解析】A. 非自发反应在一定条件下也能发生，如碳酸钙的分解反应在常温下不能自发进行，在高温下就可以自发进行，故A错误；B. 熵增加且放热的反应，△S＞0、△H＜0，则△G=△H－T△S＜0，反应一定能自发进行，故B正确；C.反应能否自发进行，由熵变、焓变和反应温度共同决定，所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行，故C错误；D. 根据上述分析可知，反应能否自发进行，由熵变、焓变和反应温度共同决定，所以放热反应或吸热反应都可能自发进行，故D错误；答案选B。21世纪教育网版权所有
17．下列变化过程中，?S<0的是
A. 溶解少量葡萄糖于水中 B. 氨气与氯化氢合成氯化铵
C. 氢气与氯气合成氯化氢 D. NH4HCO3(s)受热分解
【答案】B
B。
18．下列图示与对应的叙述相符的是
A. 图a表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B. 图b表示0.100 0mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL 0.100 0mol·L－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C. 图c表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
D. 图d表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时刻反应物转化率最大
【答案】C
【解析】图a中反应物的中总能量大于生成物的总能量，该反应正反应为放热反应，A错误；0.100 0mol·L－1CH3COOH溶液的pH≠1，B错误；某一温度下对应曲线上的点为饱和溶液，a点在曲线下，为不饱和点，C正确；反应进行到t时刻时，还没有达到平衡点，转化率不是最大的时刻，D正确；正确选项C。
19．下列说法正确的是
A. 凡是吸热反应都是非自发的
B. 所有的反应都需要活化能的推动才能发生
C. 焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D. 自发反应在任何条件下都能实现
【答案】C
选项：C。
20．下列反应均为吸热反应，其中一定不能自发进行的是
A. CO(g)=C(s)+ O2(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) D. MgCO3(s)==MgO(s)+CO2(g)
【答案】A
【解析】A. C(s)+ O2(g) = CO(g)是放热反应，则CO(g)=C(s)+ O2(g)是吸热反应，且是熵减过程，一定不能自发进行，A正确；B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是吸热反应，但是熵增过程，高温下可自发进行，B错误；C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) 是吸热反应，但是熵增过程，高温下可自发进行，C错误；D. MgCO3(s)==MgO(s)+CO2(g)是吸热反应，但是熵增过程，高温下可自发进行，D错误。答案选A。【出处：21教育名师】
21．下列关于反应自发性的说法正确的是
A. △H＜0、△S＞0的反应，有利于自发进行
B. 化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
C. 凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D. 自发反应在任何条件下都能自动进行，现象明显
【答案】A
【解析】A．△H<0，△S>0，所有温度下△H-T△S<0，反应自发进行，选项A正确；B．大多数化合反应是放热反应，如C+CO2 2CO是吸热反应，大多数分解反应是吸热反应，尿素分解是放热反应，选项B错误；C．不能单独用焓判据或熵判据判断反应的自发性，所以吸热反应不一定是非自发反应，熵增大的反应不一定是自发反应，选项C错误；D．自发反应是在一定条件下进行的，选项D错误。答案选A。
22．一定条件下，下列反应不可能自发进行的是
A. 2O3(g)==3O2(g) △H<0
B. CaCO3(s)==CaO( s)+ CO2(g) △H>0
C. N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H<0
D. 2CO(g)=2C(s)+ O2(g) △H>0
【答案】D
因此任何条件下，都不能自发进行，故D正确。
23．下列有关化学反应自发性的说法正确的是( )
A. 放热反应一定是自发进行的反应
B. 反应的自发性要综合考虑焓变和熵变两种因素
C. 化学反应的熵变与反应的方向无关
D. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
【答案】B
【解析】A、放热反应不一定能自发进行，故A错误；B、反应的自发性要综合考虑焓变和熵变以及温度对反应的影响情况，所以B正确；C、熵变也是影响反应方向的一个因素，所以C错误；D、自发进行的过程也是有条件的，所以D错误。本题正确答案为B。
24．现有反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) △H＞0 ，下列有关说法正确的是
A. △H>0的化学反应一定不能自发进行 B. 该反应熵增大（即△S>0）
C. 该反应在任何条件下一定能自发 D. 自发过程一定使体系的熵增大
【答案】B
【解析】A. △H>0的化学反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，故A错误；B. 该反应气体物质的量增大，所以熵增大（即△S>0），故B正确；C. 该反应△H–T△S在较高温度下自发进行，故C错误；D. △H–T△S<0，自发过程可能使体系的熵增大，也可能使体系的焓减小，故D错误。故选B。21教育网
25．下列关于判断过程的方向的说法正确的是（ ）
A. 所有自发进行的化学反应都是放热反应
B. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
C. 高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
D. 由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程
【答案】D
【解析】放热反应有利于反应的自发进行，但是不一定所有的放热反应都是自发反应，A项错误；同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增，B项错误；石墨转化为金刚石不是自发过程，因该过程需外力完成，C项错误；熵判据组合而成的复合判据ΔG=ΔH-ΔST ＜0，将更适合于所有的过程，D项正确。【来源：21cnj*y.co*m】
26．下列说法不正确的是
A. 反应MgO(s)+C(s)=Mg(s)+CO(g)在室温下不能自发进行，则该反应的△H＞0
B. 原电池输出电能的能力取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力
C. 0.1 mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小
D. 锅炉中沉积的CaSO4可用饱和Na2CO3溶液浸泡，再将不溶物用稀盐酸溶解除去
【答案】C
C. 醋酸是弱电解质，加水稀释促进电离，则n(CH3COOH)减小，n(CH3COO-)增大，故溶液中的值增大，C项错误；D. 锅炉长期使用，需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率，水垢中含有CaSO4，可先用饱和Na2CO3溶液浸泡，使CO32-与CaSO4转化为CaCO3，再将不溶物用稀盐酸溶解除去，D项正确。答案选C。
27．27．某反应A+B ==== C+D在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是（ ）
A. ΔH<0,ΔS>0 B. ΔH>0,ΔS>0
C. ΔH<0,ΔS<0 D. ΔH>0,ΔS<0
【答案】C
【解析】试题分析：根据低温下能自发进行；高温下不能自发进行，△H <0、△S<0，故C正确。
28．下列有关说法正确的是
A. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
B. 为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C. 化学变化中往往伴随着化学键的破坏与形成，物理变化中一定没有化学键的破环或形成
D. 使用催化剂能使化学反应速率加快，平衡常数增大
【答案】B
29．250℃和时， ，该反应能自发进行的原因是
A. 是吸热反应 B. 是放热反应
C. 是熵减少的反应 D. 熵增大效应大于焓效应
【答案】D
【解析】2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol，是一个吸热反应，△H＞0，反应能够自发进行，必须满足△G=△H-T?△S＜0，所以△S＞0，且熵增效应大于焓效应，故选D。
30．下列有关合成氨工业的说法正确的是
A. N2的量越多，H2 的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成
B. 恒容条件下充入稀有气体有利于NH3 的合成
C. 工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行
D. 工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行
【答案】D
【解析】A. N2的量越多，H2 的转化率越大，但加入过多的氮气，未反应的氮气会带走较多的热量，反而不利于氨气的合成，当投料比为n（N2）:n（H2）= 1:2.8时，最有利于氨气的合成，故A错误；B.恒容条件下充入稀有气体，参与反应的各物质的浓度没有改变，则平衡不移动，对氨气的合成没有影响，故B错误；C.根据N2＋3H22NH3 △H＜0可知，该反应为熵减小的放热反应，故C错误；D. 根据△G=△H－T△S＜0时反应可以自发进行，该反应的△H＜0、△S＜0，所以在低温或常温下可自发进行，故D正确；答案选D。
31．在密闭容器中，反应2NO2(g)N2O4(g)，在不同条件下的化学平衡情况如图a、图b所示。图a表示恒温条件下c(NO2)的变化情况，图b表示恒压条件下，平衡体系中N2O4的质量分数随温度变化情况（实线上的任意一点为平衡状态）。下列说法正确的是
图a 图b
A. 图a 中，A1→A2变化的原因一定是充入了NO2
B. 图b中，E点对应状态中，v(正)> v(逆)
C. 图b中，E→A所需的时间为x，D→C所需时间为y，则x < y
D. 依据图b分析可知，该化学反应△H＞0
【答案】B
放热反应，△H＜0，故D错误。故选B。
32．反应:CaCl2+CO2+H2O =CaCO3↓+2HCl 在任何情况下都不能发生反应，原因是该反应（ ）www.21-cn-jy.com
A. △H>0 △S>0 B. △H<0 △S<0 C. △H<0 △S>0 D. △H>0 △S< 0
【答案】D
【解析】试题分析：CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HCl在任何条件下都不能发生，是因为该反应是体系是混乱程度减小的吸热反应，即△H >0 ΔS>0，ΔG=△H-TΔS>0,故选项是A。
33．下列关于判断过程的方向的说法正确的是
A. 所有自发进行的化学反应都是放热反应
B. 高温高压下可以是石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C. 由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更合适于所有过程
D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减
【答案】C
【解析】反应是否自发是由焓判据和熵判据组合而成的复合判据进行判断的，所以选项A错误。石墨的能量低于金刚石，所以由石墨转化为金刚石是吸热反应。同时，石墨的熵值大于金刚石，所以由石墨转化为金刚石是熵减反应。由上，该反应一定不自发，选项B错误。由焓判据和熵判据组合而成的复合判据（△G）才是判断反应进行方向的合理判据，选项C正确。同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增，选项D错误。21·世纪*教育网
34．某化学反应在较低温度下自发反应，较高温度下非自发进行，有关该反应的下列说法正确的是（ ）
A. ΔH > 0，ΔS > 0 B. ΔH > 0，ΔS < 0
C. ΔH < 0，ΔS > 0 D. ΔH < 0，ΔS < 0
【答案】D
【解析】根据ΔG=ΔH-TΔS，某化学反应在较低温度下自发反应，较高温度下非自发进行，即低温下ΔG0，高温下ΔG0，所以ΔH0，ΔS0，答案选D。【版权所有：21教育】
35．下列说法正确的是
A. 碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据判断能自发分解
B. 物质A三态间的转化如下：A(g)→A(l)→A(s)，则该转化过程中ΔS>0
C. 反应2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0
D. 室温下水结成冰是自发过程
【答案】C
室温下水不能结成冰，所以室温下水结成冰不是自发过程，故D错误；故选C。
36．400 ℃时，某密闭容器中有X、Y、Z三种气体，从反应开始到达到平衡时各物质浓度的变化如图甲所示(假定反应向正反应方向进行)。图乙为相应时刻仅改变反应体系中某一条件后正、逆反应速率随时间变化的情况。【来源：21·世纪·教育·网】
（1）反应从开始至平衡时v(X)＝________________；A、B、C三点的逆反应速率由大到小的顺序为_______________________________________________。21教育名师原创作品
（2）若t3 s时改变的条件是降低压强，则Z物质的起始浓度是________；400 ℃时该反应的平衡常数为________。21*cnjy*com
（3）t4 s时改变的条件是________，若该反应具有自发性，则此时平衡向________________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动。2·1·c·n·j·y
（4）在图乙中绘制出t6 s时向容器中加入一定量X后建立新平衡的过程中(压强保持不变)正、逆反应速率的变化曲线并注明速率类型。____________________
（5）研究表明，该反应经过如下几个阶段：
3X(g)2Q(s)＋P(g) ΔH1 Q(s)===Y(g)＋W(g) ΔH2 P(g)＋2W(g)Z(g) ΔH3
试写出X、Y、Z间反应的热化学方程式________________________________________。
【答案】 0.09 mol·L－1·s－1 C>B>A 0.2 mol·L－1 (或3.33) 升高温度 逆反应方向
3X(g)2Y(g)＋Z(g) ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋ΔH3
（1）反应从开始至平衡时v(X)＝0.09 mol·L－1·s－1；浓度越大化学反应速率越大，所以A、B、C三点的逆反应速率由大到小的顺序为C>B>A。
（2）若t3 s时改变的条件是降低压强，Z的平衡量为0.5mol/L，Z的变化量为0.3mol/L，则Z物质的起始浓度是0.2 mol·L－1；由图甲可知，X、Y、Z的平衡量分别为0.6mol/L、1.2mol/L、0.5mol/L，所以，400 ℃时该反应的平衡常数为(或3.33)。
（3）t4 s时，正反应速率和逆反应速率都增大且增大的程度不同，所以改变的条件是升高温度，若该反应具有自发性，由于该反应的△S<0，所以该反应的△H<0，则此时平衡向逆反应方向（吸热反应方向）移动。
（4）t6 s时向容器中加入一定量X后，因压强保持不变，故容器体积增大，所以X的浓度增大、Y和Z的浓度减小，正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动，建立新平衡的过程中正、逆反应速率的变化曲线如下：
37．研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
（1）已知CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) △H＝＋248kJ·mol－1、△S＝310J ?mol－1·K－1，该反应能自发进行的温度范围为____________________。
（2）在密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，请解释其原因_________________________。
②在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为_____，该温度下，反应的平衡常数为_____________________（保留3位有效数字）。
（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2 (g)来制取
①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定已达平衡状态的是____________________。
A．体系压强不再变化 B．H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1
C．混合气体的密度保持不变 D．气体平均相对分子质量保持不变
②在某体积可变的密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和足量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新的平衡后，气体的平均摩尔质量为_____________________。
【答案】 大于800K 较大的压强和温度能加快合成速率，提高生产效率 0.032mol·L－1·min－1 1.64 ACD 逆 12 g/mol
(2)①由图可知，升高温度，甲烷的转化率增大；该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应进行，甲烷的转化率降低，但较大的压强能加快合成速率，提高生产效率，故答案为：较大的压强和温度能加快合成速率，提高生产效率；
②由图1可知，压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡X点，是甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L，故v(CH4)==0.016mol/(L?min)，根据速率之比等于化学计量数之比，所以v(CO)=2v(CH4)=2×0.16mol/(L?min)=0.032mol/(L?min)，
CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+ 2H2(g)，
开始(mol/L)：0.1 0.1 0 0
变化(mol/L)：0.08 0.08 0.16 0.16
平衡(mol/L)：0.02 0.02 0.16 0.16
故该温度下平衡常数K==1.64，故答案为：0.032mol/(L?min)；1.64；
(3)①A、正反应方向是个气体体积增大的方向，故随着反应的进行，平衡之前，体系压强会增大，故一旦当体系压强不变，说明反应达平衡，故A正确；B、H2、CO和H2O的化学计量数为1：1：1，物质的量之比为1:1:1，与起始时的水蒸气的物质的量有关，与平衡状态无关，不能说明到达平衡，故B错误；C、混合气体的密度ρ=，容器恒容，即V不变，随着反应的进行，混合气体的质量m增大，故ρ增大，一旦当ρ不变时，说明反应达平衡，故C正确；D、反应混合物的总质量不变，随反应进行，反应混合物的总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量不发生变化，说明到达平衡，故D正确；故选ACD；
②根据勒沙特列原理可知，增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，此反应的逆反应方向是个气体体积减小的方向，故增大压强，向逆反应方向移动；在第2min时，混合气体的平均相对分子质量即平均摩尔质量===12g/mol，故答案为：逆；12 g/mol。
38．乙苯(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是：
C8H10(g) C8H8(g)＋H2(g) ΔH＝＋125 kJ·mol－1
Ⅰ.某温度下，将0.40 mol乙苯充入1 L真空密闭容器中发生上述反应，测定不同时间该容器内物质的物质的量，得到数据见下表：
时间/min
0
10
20
30
40
n(C8H10)/mol
0.40
0.30
0.26
n2
n3
n(C8H8)/mol
0.00
0.10
n1
0.16
0.16
（1）当反应进行到20 min时，该段时间内H2的平均生成速率是__________。
（2）该温度下，反应从开始到平衡的过程中共从环境吸收__________kJ热量。
（3）若保持反应条件不变，用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g)，当有25 kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是______，此时该反应的方向是________(填“正向” 或“ 逆向”)。21·cn·jy·com
Ⅱ.氢化热是指在一定条件下，1 mol不饱和化合物加氢时放出的热量，表中是环己烯(g)、1，3-环己二烯(g)和苯的氢化热数据：21*cnjy*com
物质
＋H2
＋2H2
＋3H2
氢化热(kJ/mol)
119.7
232.7
208.4
（4）1，3-环己二烯的稳定性________(填“大于”“小于”或“等于”)苯。
（5）某有机物是苯的同分异构体，其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种。请写出这种有机物的键线式结构________，它在核磁共振氢谱上会产生________个吸收峰 。
（6）与环己烯互为同分异构体的炔烃共有________种(不考虑立体异构)。
【答案】 0.007 mol·L－1·min－1 20 50% 正向 小于 1 7
【解析】（1）当反应进行到20 min时消耗乙苯0.40mol－0.26mol＝0.14mol，根据方程式可知生成氢气是0.14mol，浓度是0.14mol/L，所以该段时间内H2的平均生成速率是0.14mol/L÷20min＝0.007 mol·L－1·min－1。C6H6+H2→C6H8 △H＝＋24.3kJ/mol，即苯转化为1，3环己二烯吸热，因此苯的能量低于1，3环己二烯，所以苯的稳定性强；（5）某有机物是苯的同分异构体，其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种，所以这种有机物的键线式结构为，它在核磁共振氢谱上会产生1个吸收峰。（6）与环己烯互为同分异构体的炔烃共有CH≡CCH2CH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH2CH3、CH3CH2C≡CCH2CH3、CH≡CCH2CH(CH3)2、CH≡CCH(CH3)CH2CH3、CH≡CC(CH3)3、CH3C≡CCH(CH3)2，共计7种。
39．在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g) ΔH＝Q kJ·mol－1 过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)Q________0(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)熵变ΔS________0(填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
(4)升高温度平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向________方向移动。
【答案】 ＜ ＞ 能 减小 逆反应
【解析】(1)由图象可知，反应物的键能总和E1<生成物键能总和E2，则ΔH= E1- E2<0，即Q<0，所以该反应为放热反应；(2) 由反应方程式可知，反应前后气体体积增大，所以熵变ΔS >0；(3) 由ΔH-TΔS <0可判断，该反应能够自发进行；(4)由于该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以平衡常数K减小。
第四节 化学反应进行的方向
知识点讲解
一、自发过程
1、含义：在一定条件下，不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。
2、特点：
⑴体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态（体系对外部做功或放出能量）；
⑵在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。
二、熵、熵变
1、熵是量度体系混乱程度的物理量，符号为S。
2、影响熵大小的因素
相同条件下，物质不同熵不同；同一物质：S(g)>S(l)>S(s)
3、熵变=生成物的总熵-反应物的总熵
三、化学反应方向的判据：
【方法技巧】利用焓变、熵变判断反应能否自发进行
课后练习：
1．下列说法正确的是( )
A. 熵增大的反应一定是自发反应 B. 焓增大的反应一定是自发反应
C. 熵、焓都为正值的反应是自发反应 D. ΔH－TΔS＜0的反应一定是自发反应
【答案】D
进行，故C错误；D．△H-T△S＜0 的反应一定是自发反应，故D正确；故选D。
2．可用于判断化学反应是否自发的依据是( )
A. 仅用焓变 B. 仅用熵变
C. 仅用焓变与熵变的和 D. 用ΔH－TΔS
【答案】D
【解析】判断化学反应是否自发的依据是ΔG＝ΔH－TΔS，焓变和熵变均不能作为判断的依据，答案选D。
3．下列说法中正确的是 ( )
A. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
B. 自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
D. 自发反应在任何条件下都可以实现
【答案】C
【解析】判断反应能否自发进行应从吉布斯自由能去判断。△H＜0，△S＜0高温下，△H-T?△S＞0，凡是放热反应不都是能自发进行的反应，△H＞0，△S＞0，高温下，△H-T△S＜0，吸热反应不都是非自发进行的反应，A项错误；自发反应不一定是熵增大的反应，非自发反应不一定是熵减小或不变的反应，B项错误；熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，△H-T?△S＜0一定是自发反应，C项正确；自发反应只有在一定条件下才能实现，D项错误。
4．下列说法正确的是
A. 能自发进行的反应一定能实际发生
B. 改变温度、压强、催化剂都能改变活化分子的百分数
C. 4NO2(g)+O2(g)=2N2O5 (g)的过程属于熵增加过程
D. 2 mol 液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1mol O2的能量
【答案】D
反应，2 mol 液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1mol O2的能量，故D正确；故选D。
5．下列说法中正确的是
A. △H<0、>0的反应在温度低时不能自发进行
B. 煅烧石灰石能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的依据
D. 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
【答案】B
【解析】A、当ΔH＜0，ΔS>0，时一定有ΔG=ΔH-TΔS＜0，故无论温度高低，反应都能自发进行，选项A错误；B、煅烧石灰石反应△H＞0、△S＞0，能自发进行说明，△H-T△S＜0，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，选项B正确；C、因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变只有联合起来作为反应自发性判断的依据，△G=△H―T△S，选项C错误；D、在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡和反应方向，选项D错误。答案选B。
6．下列说法正确的是
A. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B. 两种物质反应,无论方程式的书写形式如何,平衡常数均不变
C. NH4HCO3(s)====NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向21世纪教育网版权所有
D. 增大反应物浓度，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
【答案】C
【解析】A．根据△G=△H-T?△S判断，对于△H＜0、△S＞0的反应在温度低时，可以使得△G＜0，反应能自发进行，故A错误；B．温度一定，同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，故B错误；C．反应吸热，但由于固体生成气体，△S增大，则在一定条件下能自发进行，故C正确；D．增大反应物的浓度，活化分子的浓度增大，化学反应速率增大，但活化分子的百分数不变，故D错误；故选C。21*cnjy*com
7．已知①碳酸钙的分解CaCO3（s）＝CaO(s）＋CO2（g） ΔH 1 仅在高温下自发进行；②氯酸钾的分解 2KClO3 （s）＝2KCl（s）＋3O2（g） ΔH 2 , 在任何温度下都自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是
A. ΔH 1 ＝＋178.32 KJ.mol －1 ΔH 2 ＝－78.3 kJ·mol －1
B. ΔH 1 ＝－178.32 kJ.mol －1 ΔH 2 ＝＋78.3 kJ·mol －1
C. ΔH 1 ＝－178.32 kJ.mol －1 ΔH 2 ＝－78.3 kJ·mol －1
D. ΔH 1 ＝＋178.32 kJ.mol －1 ΔH 2 ＝＋78.3 kJ·mol －1
【答案】A
8．下列说法正确的是
A. 非自发反应一定不能实现
B. 同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
C. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H <0
D. 恒温恒压下，△H <0且△HS>0的反应一定不能自发进行
【答案】C
【解析】A、反应是否自发进行，由熵变、焓变、温度共同决定，非自发反应在改变条件下可以发生，选项A错误；B、熵是指体系的混乱度，同物质气体熵大于液体大于固体；同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，选项B错误；C、反应能自发进行说明：△H-T△S＜0，由方程式NH3（g）+HCl（g）═NH4Cl（s）可知该反应的＜0，要使：△H-T△S＜0，所以必须满足△H＜0，选项C正确，D、恒温恒压下，△H＜0且△S＞0的反应，则△H-T△S＜0，反应一定可以自发进行，选项D错误。答案选C。
9．对于反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) △H= - 444.3kJ/mol，在常温常压下能自发进行，对反应的方向起决定性作用的是
A. 焓变 B. 温度 C. 压强 D. 熵变
【答案】A
【解析】反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) △H= - 444.3kJ/mol，△H＜0，且△S＜0，
而反应能自发进行，说明△H-T?△S＜0，焓变对反应的方向起决定性作用。答案选A
10．下列说法正确的是（ ）
A. 放热反应都是自发反应
B. 若S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 ； S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
C. 凡是在加热条件下进行的反应都是吸热反应
D. 同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】B
C错误；D、△H=生成物能量和-反应物能量和，与反应条件无关，故D错误；故选B。
11．下列说法正确的是（ ）
A. 凡是需要加热才能发生的反应都是非自发进行的
B. 凡是放热反应都是自发的
C. 吸热反应可能属于自发反应
D. 自发反应都是熵减小的反应
【答案】C
【解析】需要加热才能发生的反应可能是自发反应，如氨气的催化氧化，故A错误；焓变不是影响反应方向的唯一因素，故B错误；吸热反应可能属于自发反应，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应，故C正确；熵变不是影响反应方向的唯一因素，故D错误。
12．下列说法正确的是（ ）
A. 焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
B. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
C. 焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
D. 在其他条件不变时，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
【答案】C
条件不变时，使用催化剂，不改变△H、△S，所以不可以改变化学反应进行的方向，故D错误。故选C。
13．冰融化成水的过程的焓变和熵变正确的是
A. △H＞0，△S＜0 B. △H＜0，△S＞0
C. △H＞0，△S＞0 D. △H＜0，△S＜0
【答案】C
【解析】试题分析：同种物质，液态的能量大于固态，则冰融化为水的过程是吸热过程，即△H>0，液态时的熵大于固态时的熵，则冰融化为水的过程是熵增加的过程，即△S>0；故选C。www.21-cn-jy.com
14．某反应2AB(g）C(g）＋3D(g）在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的正反应的△H、△S应为【来源：21·世纪·教育·网】
A. △H＜0， △S＞0 B. ΔH＜0，△S＜0 C. △H＞0，△S＞0 D. △H＞0，△S＜0
【答案】C
【解析】该反应是气体物质的量增加的反应，所以混乱度增加，熵值增大，△S＞0；反应自发的要求是：ΔG=ΔH－T△S ＜ 0，现在已知△S＞0，且反应在高温时能自发进行，低温时反应向左进行，所以说明T比较大的时候，ΔG ＜ 0，T比较小的时候，ΔG ＞ 0，所以△H＞0。21·世纪*教育网
15．下列反应中，一定不能自发进行的是（ ）
A. 2KClO3（s）===2KCl（s）＋3O2（g） ΔH＝－78.03kJ/mol ΔS＝1110 J/（mol·K）
B. CO（g）===C（s，石墨）＋O2（g） ΔH＝110.5kJ/mol ΔS＝－89.36 J/（mol·K）
C. 4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3（s） ΔH＝－444.3kJ/mol ΔS＝－280.1 J/（mol·K）
D. NH4HCO3（s）＋CH3COOH（aq）===CO2（g）＋CH3COONH4（aq）＋H2O（l） ΔH＝37.301kJ/mol ΔS＝184.05 J/（mol·K）
【答案】B
【解析】A. ΔH<0，ΔS>0，△H –T△S＜0，故A一定能自发进行；B. ΔH>0，ΔS<0，△H –T△S>0，故B一定不能自发进行；C. ΔH<0，ΔS<0，故C低温时，△H –T△S<0，能自发进行,高温时，△H –T△S>0，不能自发进行；D. ΔH>0，ΔS>0，故D低温时，△H –T△S>0，不能自发进行，高温时，△H –T△S<0，能自发进行。故选B。
16．下列关于化学反应自发性的叙述中正确的是（ ）
A. 所有自发反应在任何条件下都能实现
B. 一个化学反应能自发进行，则它在一定条件下能迅速地发生反应
C. 焓变小于零而熵变大于零的反应肯定是自发的
D. 其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
【答案】C
它在一定条件下也不一定能够迅速的发生反应，故B错误；C. 焓变小于零而熵变大于零的反应，则△G=△H－T△S＜0，反应能够自发进行，故C正确；D. 在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变反应方向，故D错误；故答案选C。
17．下列说法正确的是
A. 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B. 升高温度时，化学反应速率加快，主要原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多2-1-c-n-j-y
C. 自发进行的反应一定迅速
D. 凡是熵增加的过程都是自发过程
【答案】B
【解析】A项，活化分子间要发生有效碰撞才能发生化学反应，错误；B项，升高温度时，化学反应速率加快，主要原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，正确；C项，反应能否自发进行取决于焓变和熵变，与反应速率无关，错误；D项，熵增加的过程不一定是自发过程，如熵增的吸热反应不一定能自发进行，错误；答案选B。
18．下列说法正确的是
A. 放热反应不需要加热就能发生
B. 升高温度或加入催化剂，均可以改变化学反应的反应热
C. 同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D. 一定条件下某吸热反应能自发进行，说明该反应是熵增大的反应
【答案】D
说明该反应是熵增的反应，故D正确。
19．某化学反应在较低温度下能自发进行，较高温度下不能自发进行。下列有关该反应的说法正确的是
A. △H＞0，△S＞0 B. △H＜0，△S＜0 C. △H＜0，△S＞0 D. △H＞0，△S＜0
【答案】B
【解析】A．△H＞0，△S＞0，要使△H-T△S＜0，T值应较大，即应该在高温下才能自发进行，故A错误；【来源：21cnj*y.co*m】
B．△H＜0，△S＜0，要使△H-T△S＜0，T值应较小，即应该在低温下才能自发进行，故B正确；
C．△H＜0，△S＞0，△H-T△S＜0一定成立，任何温度下都能自发进行，故C错误；D．△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，任何温度下都不能自发进行，故D错误；故选：B。
20．下列说法中正确的是( )
A. 凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B. 自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 自发反应在恰当条件下才能实现
D. 自发反应在任何条件下都能实现
【答案】C
【解析】化学反应的吸、放热与反应的自发性有一定联系，但不是必要条件，A错误；自发反应的判断可以应用焓变与熵变的综合结果来判断，单一条件不能作为唯一判断依据，B错误；反应能否自发进行，取决于△H、T和△S，在一定温度下，如△H-T?△S＜0时，反应可进行，D错误。答案选C。
21．已知反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，反应过程中能量的变化如图所示，下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是
A. ΔH<0 ΔS<0 B. ΔH>0 ΔS<0
C. ΔH<0 ΔS>0 D. ΔH>0 ΔS>0
【答案】A
【解析】根据图像，CO和Cl2具有的总能量大于COCl2的能量，因此此反应是放热反应，即△H<0，都是气体，反应物气体系数之和大于生成物气体系数之和，此反应属于熵减，即△S<0，故A正确。
22．下列判断错误的是 （ ）
①反应NH3(g)＋HCl(g) ══ NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＞0
②CaCO3(s) ══ CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
③一定温度下，反应MgCl2(l) ══ Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0
④常温下，反应C(s)＋CO2(g) ══ 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①②
【答案】D
发进行，则△H-T?△S＞0，则该反应的ΔH＞0，故④正确；故选D。
23．关于恒容密闭容器进行的反应C（s）+ CO2（g）＝ 2CO（g）△H >0,下列说法不正确的是
A. △S>0
B. 在低温下能自发进行
C. 当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
D. 达到平衡状态时，升高温度， CO2转化率和反应速率均增大
【答案】B
【解析】恒容密闭容器进行的反应C（s）+ CO2（g）＝ 2CO（g）△H >0，由于该反应是吸热反应，所以其△S>0，根据反应自发进行的综合判剧，只有在高温下才能保证△H－T△S＜0，所以该反应在高温下才能自发进行，低温下不能；随着正反应的发生，混合气体的密度逐渐增大，所以当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态；达到平衡后，升高温度，化学平衡向正反应方向移动，CO2转化率和反应速率均增大。综上所述，B不正确，本题选B。
24．下列有关化学反应与能量的叙述正确的是
A. 化学反应的焓变直接决定了反应进行的方向
B. 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C. 应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D. 同温同压下，H2（g） +Cl2（g） =2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同
【答案】C
同压下H2（g） +Cl2（g） =2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，正确；答案选C。
25．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在较高温度下才能自发进行的是( )
A. 2O3(g)===3O2(g) ΔH＜0
B. 2CO(g)===2C(s)＋O2(g) ΔH＞0
C. N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＜0
D. CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0
【答案】D
【解析】A．该反应的△H＜0，根据方程式可知△S＞0，则根据△G=△H-T?△S可知，一般温度下都能满足△H-T?△S＜0，反应可自发进行，故A不选；B．该反应的△H＞0，根据方程式可知△S＜0，一般情况下都满足△G=△H-T?△S＞0，反应不能自发进行，故B不选；C．该反应的△H＜0，根据方程式可知△S＜0，则在较低温度下，可满足△H-T?△S＜0，反应可自发进行，故C不选；D．该反应的△H＞0，根据方程式可知△S＞0，所以在较高温度下，可满足△H-T?△S＜0，反应可自发进行，故D符合题意。此题答案选：D。
26．下列说法正确的是( )
A. 一定温度下，反应MgCl2(l) == Mg(l)＋Cl2(g)的 ΔH>0 ΔS>0
B. 凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
C. 常温下，水电解生成氢气和氧气，即常温下水的分解反应是自发反应
D. H2O(g)变成液态水，ΔS>0
【答案】A
故D错误。此题答案选A。
27．已知反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中，正确的是
A. 低温下是自发变化 B. 高温下是自发变化
C. 低温下是非自发变化，高温下是自发变化 D. 任何温度下是非自发变化
【答案】D
【解析】因为反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。则ΔH－TΔS一定是大于0的，该反应在任何条件下都不可能自发进行，D正确，本题选D。
28．以下自发过程可用能量判据来解释的是
A. 硝酸铵溶于水
B. 两种理想气体自发混合时热效应为0
C. (NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ·mol－121教育网
D. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】A. 硝酸铵溶于水是一个熵增的自发过程；B. 两种理想气体自发混合时热效应为0，但是其熵值增加，所以是自发的；C.该反应是吸热反应，之所以能自发进行，是因为其熵值增加；D. 该反应△S＜0，之所以能自发进行，是因为它是放热反应，体系的总能量降低了。综上所述，D正确，本题选D。
29．下列说法正确的是
A. 物质的量增加的反应，ΔS为正值
B. ΔS为正值的反应均是自发反应
C. 放热反应均是自发反应
D. ΔH和ΔS均为正值，当温度升高时反应可能自发
【答案】D
【解析】熵是与物质的状态有关系的，同一种物质在气态熵值增大，液态其次，固态最小，所以物质的量增加，其熵值不一定增加，A不正确。只有满足△H-T△S＜0的反应才能是自发的，所以B、C都不一定能自发，B和C都不正确。当ΔH和ΔS均为正值时，只有当温度很高时，才能满足△H-T△S＜0，所以当温度升高时反应可能自发进行，D正确。本题选D。
30．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在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]
B. 凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
C. CaCO3（s）?CaO（s）+CO2（g）△H＞0 能否自发进行与温度有关
D. 常温下，反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0
【答案】B
＞0具备自发进行的条件，若其△H<0，在常温下一定能自发进行，所以该反应的△H＞0，D正确。
31．化学变化包括物质变化和能量变化。下列关于能量的说法中正确的是 （ ）
A. 所有酸和碱的反应，用精密量热计测得的中和热都是相等的
B. 熵增加有利于反应的自发进行，因此熵减小的反应都不能自发进行
C. 新能源中的太阳能、风能、生物质能等，都是可再生能源
D. 焓是描述物质能量高低的一个物理量，恒压条件下，反应的热效应等于物质的焓
【答案】C
【解析】醋酸、盐酸分别与氢氧化钠反应，用精密量热计测得的中和热不相等，故A错误；有些熵减小的反应也能自发进行，故B错误；太阳能、风能、生物质能是可再生能源，故C正确；焓是描述物质能量高低的一个物理量，恒压条件下，反应的热效应等于物质的焓变，故D错误。2·1·c·n·j·y
32．对于反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1。在常温、常压下反应能自发进行，对反应的方向起决定性作用的是( )
A. 熵变 B. 温度
C. 压强 D. 焓变
【答案】D
【解析】反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1，ΔH<0 且ΔS<0，而反应能自发进行，说明ΔH-TΔS<0，焓变对反应的方向起决定性作用。答案选D。
33．关于自发反应的叙述正确的是 ( )
A. 常温下的自发反应一定是不需要条件就能自发的反应，因此氮气和氢气合成氨气的反应在常温下不能自动发生
B. 常温下自然界发生的任何反应都是自发反应，光合作用是自发反应
C. 电解水在通常状况下是非自发反应，因此水在任何条件下生成氢气和氧气均为非自发反应
D. 某个反应是放热、熵增大的反应，该反应一定能自发进行
【答案】D
反应一定能自发进行，选项D正确。答案选D。
34．已知：（NH4）2CO3（s）═NH4HCO3（s）+NH3（g）△H=+74.9kJ/mol，下列说法中正确的是（ ）
A. 该反应是熵减小的反应
B. 该反应是吸热反应，因此不能自发进行
C. 判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑
D. （NH4）2CO3（s）比NH4HCO3（s）稳定
【答案】C
【解析】A、吸热反应可以自发进行，△H＞0，若满足△H-T△S＜0，必须是熵增的反应，选项A错误；B、该反应是吸热反应，△H＞0，若满足△H-T△S＜0，则△S＞0在高温时，反应可以自发进行，选项B错误；C、根据△G=△H-T△S判断反应能否自发进行，△H＞0，△S＞0，在较高温度下可满足△H-T△S＜0，即在较高温度下反应能自发进行；△H＜0，△S＜0，温度较低时即可满足△H-T△S＜0，能自发进行；△H＞0，△S＜0，一般情况下△G=△H-T△S＞0，不能自发进行；△H＜0，△S＞0，可满足△H-T△S＜0，反应能自发进行，选项C正确；D、反应（NH4）2CO3（s）═NH4HCO3（s）+NH3（g）△H=+74.9kJ/mol是吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，但生成物还有氨气，则（NH4）2CO3（s）与NH4HCO3（s）能量高低无法判断，稳定性无法判断，选项D错误。答案选C。
35．下列说法正确的是( )
A. 常温下，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
B. 用pH均为2的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的NaOH，消耗醋酸的体积更大
C. 粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是因为粗锌比纯锌还原性强
D. 常温下，在0.1 mol/L氨水中，加入少量NH4Cl晶体，溶液的pH减小
【答案】AD
n=C1V1=C2V2，因C1＜C2，所以：V1＞V2，消耗盐酸的体积更大，故B错误；C．粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是因为粗锌与稀硫酸反应时存在原电池反应，故C错误；D．常温下，在0.1 mol/L氨水中，加入少量NH4Cl晶体，溶解平衡逆向移动，OH-降低，溶液的pH减小，故D正确，答案为AD。
36．下列说法正确的是( )
A. 用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁水闸时，将钢铁水闸与石墨相连
B. 22.4 L(标准状况)O2与1 mol Na充分反应，转移电子数为2×6.02×1023
C. 反应3Si(s)＋2N2(g)===Si3N4(s)能自发进行，则该反应的ΔH＜0
D. 由反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH1，CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH2，则反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH121·cn·jy·com
【答案】CD
【解析】A. 将钢铁水闸与石墨相连时，形成原电池中钢铁水闸作负极被氧化而腐蚀，故A错误；B. 转移电子的物质的量等于Na的物质的量为1mol，转移电子数为6.02×1023，故B错误；C. 该反应能自发进行，△H–T△S＜0，由于该反应气体物质的量减少，△S＜0，所以该反应的ΔH＜0，故C正确；D. 反应CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH2与CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH1相减得反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH2－ΔH1，所以ΔH＝ΔH2－ΔH1，故D正确。故选CD。
37．已知：△G=△H－T△S，当△G＜0，反应能自发进行，△G＞0反应不能自发进行。某反应2AB(g） C(g）＋3D(g）在高温时能自发进行，在低温下不能自发进行，则该反应的正反应的△H、△S应为
A. ΔH＜0，△S＜0 B. △H＞0，△S＞0
C. △H＞0，△S＜0 D. △H＜0， △S＞0
【答案】B
D、当△H＜0，△S＞0时，△G=△H-T?△S＜0，在室温一定能自发进行，D错误；答案选B。
38．我国钒钛磁铁矿分布广泛，储量丰富，不仅是铁的重要来源，其中伴生的钛、钒、铝等多种成分还具有很高的利用价值。其尾矿是工业提取钛的重要来源21教育名师原创作品
I.钒钛磁铁矿的尾矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量FeO、Al2O3、SiO2 等杂质) 经选矿后得到钛精矿过一系列反应制得TiO2:
(1)氢氧化钠净化尾矿的目的是_________________________________。
(2)写出钛精矿中FeTiO3与80%硫酸溶液反应的化学方程式:___________________。
II.以TiO2 为原料制备金属钛，流程如下: TiO2→TiCl4→Ti
(3)已知反应:TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H=十151kJ/mol，但不能由TiO2和Cl2直接反应(即氯化反应)来制取TiCl4试解释原因:___________________________________。
(4)当往氯化反应体系中加入碳后，使得该反应在高温条件下能顺利制得TiCl4，从化学平衡的角度解释其原因___________________________________________。
(5)己知碳的燃烧热394kJ/mol，请写出TiO2 与Cl2、C反应制取TiCl4的热化学方程式_____________。
III.以TiO2为原料可以制备Li4Ti5O12(一种锂离子电池的电极材料)，过程如下:
(6)不同温度下，TiO2·xH2O与双氧水、氨水反应达到平衡所得实验结果如下表所示:
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O 的转化率
80%
90%
97%
93%
82%
该过程的理想温度为_______________，分析表中数据，解释TiO2·xH2O的转化率随温度变化的原因:_____________________ __________________，该反应的离子方程式为________________________。
【答案】 除去Al2O3、SiO2等可与氢氧化钠反应的杂质 2H2SO4十FeTiO3=TiOSO4十FeSO4十2H2O ΔH>0、ΔS<0得ΔG>0，反应难发生 碳与氧气反应，减少了生成物的浓度，平衡正向移动，使得反应顺利进行 TiO2(s)十2Cl2(g)十C(s)=TiCl4(s)十CO2(g) ΔH=-243kJ/mol 40℃ 30℃到40℃，随温度升高，TiO2·xH2O的转化率fu增大，说明该反应是吸热反应;40℃到50℃，温度升高，TiO2·xH2O的转化率降低，因为双氧水不稳定易分解 5TiO2·xH2O+4H2O2+2NH3·H2O==Ti5O152-+2NH4++(5x+5)H2O
(3)根据热化学方程式TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H= +151kJ/mol，可知△H>0，△S<0，所以△G=△H-T△S>0，因此反应无法进行，故不能由TiO2和Cl2直接反应(即氯化反应)来制取TiCl4；
(4)当往氯化反应体系中加入碳时，在高温下，碳与氧气反应生成CO2气体，减少了生成物的浓度，使平衡正向移动，反应才能顺利进行下去；
(5)己知碳的燃烧热394kJ/mol，即C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394kJ/mol， 又TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H=+151kJ/mol，两式相加即得TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)= TiCl4(l) + CO2(g) △H=—243kJ/mol；
(6)由表中数据可知，在40℃时，TiO2·xH2O 的转化率最大，所以该过程的理想温度为40℃；分析表中数据，从30℃到40℃，随温度升高，TiO2·xH2O的转化率增大，说明该反应是吸热反应；而40℃到50℃，随温度升高，TiO2·xH2O的转化率减小，是因为双氧水不稳定受热易分解；由转化关系可知TiO2·xH2O、H2O2和NH3·H2O是反应物，生成物为(NH4)2 Ti5O15，根据化合价升降规律，Ti元素化合价从+4价升高到+5.6价，则H2O2中氧元素化合价降低生成水，所以反应的离子方程式为5TiO2·xH2O+4H2O2+2NH3·H2O==Ti5O152-+ 2NH4+ + (5x+5)H2O。
39．环境问题成为人类共同关注的问题，欧洲很多国家提出了燃油车2036年停产时间表。也有专家提出燃油车远未到穷途末路，只要解决燃油汽车排放的尾气中的SO2、CO和NO污染问题就还有很长的生命，请回答以下问题：
（1）在汽车尾气管中加装催化剂成为汽车尾气治理的常用方法，已知：
①N2(g)+ O2(g)＝2NO(g) △H＝180.5 kJ/mol
②2CO(g)+ O2(g)＝2CO2(g) △H＝-566kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)在催化剂作用下转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式________________________。
（2）汽车尾气中的少量NO2也可以和CO反应生成N2(g)和CO2(g)，热化学方程式为：
2NO2（g）+4CO（g）= N2(g)+4CO2(g) ，ΔH=QkJ·mol-1，试判断Q_______0（填“>”或“<”或“=”）。理由是_________________________________________
（3）除了汽车尾气产生的污染外，工业尾气及北方冬季燃煤产生SO2的污染治理也非常重要，可模仿工业上用2SO2(g )+O2(g) 2SO3(g)以制取硫酸，现在一容积固定为10L的密闭容器中进行该反应，现测得如下数据：
实验组
温度℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
1
550
4
2
0.4
9
2
650
2
1
0.4
3
3
650
a
b
c
t
①比较第1组和第2组实验数据可以得出有关反应速率的结论是_______________________。试通过计算第1组和第2组的平衡常数可以得出结论是：________________________________。
②在第3组的实验中一开始加入了0.5mol的SO3，反应达平衡时c仍为0.4mol，则a=___________ ，b=__________。
【答案】 2NO（g）＋2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H＝-746.5 kJ/mol < 该反应△S小于零，反应在该条件下能自发进行，故△H<0 温度越高，反应速率越快 因为第1组的K大于第2组的K，温度越低，平衡常数越大，反应进行的程度越大 a=1.5 b=0.75
⑵.2NO2（g）+4CO（g）= N2(g)+4CO2(g) ，ΔH=QkJ·mol-1，该反应的△S小于零，根据△G=△H-T△S＜0时，反应可自发进行，则只有△H<0，故答案是：＜；该反应△S小于零，反应在该条件下能自发进行，故△H<0；
⑶.①.第1组实验温度为550℃，第2组实验温度为650℃，第2组实验达到平衡所需的时间明显比第1组少，故说明温度越高，反应速率越快；
根据三段式法分别计算第1组550℃和第2组650℃时的平衡常数：
设第1组550℃时平衡常数为：K1，
2SO2(g )+O2(g) 2SO3(g)
起始量（mol/L） 0.4 0.2 0
转化量（mol/L） 0.36 0.18 0.36
平衡量（mol/L） 0.04 0.02 0.36
则K1=0.3620.042×0.02=4050
设第2组650℃时平衡常数为：K2，
2SO2(g )+O2(g) 2SO3(g)
起始量（mol/L） 0.2 0.1 0
转化量（mol/L） 0.16 0.08 0.16
平衡量（mol/L） 0.04 0.02 0.16
则K2=0.1620.042×0.02=800
②. 第3组实验和第2组实验温度相同，因在第3组的实验中一开始加入了0.5mol的SO3，反应达平衡时SO2仍为0.4mol，则第3组实验和第2组实验为等效平衡，因2SO2(g )+O2(g) 2SO3(g)是反应前后体积不相等的可逆反应，若达到等效平衡，则第3组和第2组反应物的起始加入量应相等，令SO3完全转化，则根据方程式有：a+0.5=2，b+0.25=1，则a=1.5，b=0.75，故答案为：a=1.5；b=0.75。
40．以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1。
①该反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是____(填字母，下同)。
a．容器中的压强不变
b．1 mol H—H键断裂的同时，断裂2 mol H—O键
c．c(CO)＝c(H2)
d．密闭容器的容积不再改变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：【版权所有：21教育】
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
6
2
900
1
2
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
①实验1中从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v(CO2)＝________(取小数点后两位，下同)。21cnjy.com
②该反应的正反应为________(填“吸”或“放”)热反应，实验2条件下平衡常数K＝________。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，达到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。www-2-1-cnjy-com
a．升高温度
b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H2O(g)从体系中分离出来
d．再充入1 mol CO2和3 mol H2
【答案】 不能 bd 0.13 mol·L－1·min－1 放 0.17 c d
（1）①该反应的ΔH0，ΔS0，在常温下ΔG=ΔH-TΔS0，该反应在常温下不能自发进行。
②a，该容器容积可变，在建立平衡过程中容器内压强始终不变，容器中的压强不变不能说明反应达到平衡状态；b，1molH-H键断裂的同时，断裂2molH-O键，表示正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态；c，根据转化之比等于化学计量数之比，c（CO）与c（H2）始终相等，c（CO）=c（H2）不能说明反应达到平衡状态；d，该反应的正反应为气体分子数增大的反应，建立平衡过程中气体分子物质的量增大，在容积可变容器中容器的容积增大，平衡时气体分子物质的量不变，容器的容积不变，容器的容积不再改变能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的是bd，答案选bd。21*cnjy*com
（2）①实验1中从反应开始至平衡υ（CO）=（4mol-2.4mol）2L6min=0.13mol/（L·min），则υ（CO2）=υ（CO）=0.13mol/（L·min）。【出处：21教育名师】
②该反应反应前后气体分子数不变，根据等效平衡的规律，650℃起始向容器中充入1molH2O（g）和2molCO（起始物质的量为实验1的一半），达到平衡时H2物质的量为0.8mol、CO物质的量为1.2mol（平衡物质的量为实验1的一半）；实验2为900℃起始向容器中充入1molH2O（g）和2molCO，达到平衡时H2物质的量为0.4mol、CO物质的量为1.6mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的逆反应为吸热反应，
（3）a，由于反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，c（CH3OH）减小；b，充入He（g），由于各物质的浓度不变，平衡不发生移动，c（CH3OH）不变；c，将H2O（g）从体系中分离出来，减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动，c（CH3OH）增大；d，再充入1molCO2和3molH2，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，c（CH3OH）增大；能使c（CH3OH）增大的是cd，答案选cd。
