化学反应的方向(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)1.(2020·商丘高二检测)下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是()A.放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程B.由焓判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行D.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的【解析】选D。焓判据和熵判据都不全面,应采用复合判据ΔG=ΔH-TΔS,对于CaCO3分解的反应是一个ΔH>0而ΔS>0的反应,所以只有在较高温度下,ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行。2.下列说法正确的是()A.反应2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0B.ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下能自发进行C.反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔS<0D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同【解析】选A。反应物中有气体,生成物中没有气体,则ΔS<0,若要使反应自发进行,ΔH-TΔS<0,则ΔH必须小于0,A项正确;根据ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行,则ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下不能自发进行,B项错误;反应物中无气体,生成物中有气体,则ΔS>0,C项错误;同一物质不同状态的熵值:气体>液体>固体,D项错误。3.(2020·菏泽高二检测)已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为①C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1②C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-395.4kJ·mol-1关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是()A.石墨转化成金刚石是自发的过程B.金刚石转化成石墨是自发的过程C.石墨比金刚石能量高D.金刚石比石墨稳定【解析】选B。由①-②得C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1,根据焓判据,则说明金刚石变成石墨是自发的,B正确;ΔH>0,说明石墨变成金刚石需吸收能量,则说明金刚石比石墨能量高,不稳定。【补偿训练】(2020·宿迁高二检测)25℃、1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ·mol-1自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减小的反应D.熵增大效应大于能量效应【解析】选D。该反应是吸热反应,根据焓判据是不能自发进行的,说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应,并且熵增效应大于能量效应。4.(2020·镇江高二检测)分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A.2N2(g)+O2(g)2N2O(g)ΔH=+163kJ·mol-1B.Ag(s)+Cl2(g)AgCl(s)ΔH=-127kJ·mol-1C.HgO(s)Hg(l)+O2(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.H2O2(l)O2(g)+H2O(l)ΔH=-98kJ·mol-1【解析】选D。根据反应方向的复合判据,ΔH-TΔS<0反应自发进行知,当反应的ΔH<0,ΔS>0时,反应在任何温度均能自发进行,符合此条件的只有D项。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)5.(2020·大同高二检测)有A、B、C、D四个反应:反应ABCDΔH/(kJ·mol-1)+10.5+1.80-126-11.7ΔS/(J·mol-1·K-1)30.0-113.084.0-105.0(1)在任何温度下都能自发进行的反应是____________。(2)在任何温度下都不能自发进行的反应是____________。(3)在余下的反应中:①温度高于____________℃时可自发进行的反应是____________。②温度低于____________℃时可自发进行的反应是_______________。【解析】放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,具体温度可以根据ΔH-TΔS=0计算出来。答案:(1)C(2)B(3)①77A②-161.6D一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)6.(2020·天津高二检测)关于化学反应进行的方向叙述不正确的是()A.ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行,如金属钠和水的反应B.过程的自发性能判断过程的方向,还能确定过程是否一定会发生C.ΔH>0,ΔS<0时,反应不自发进行,如2CO(g)2C(s)+O2(g)D.同一种物质,气态时的熵值最大、液态时次之