1、第三节第三节 化学反应的方向化学反应的方向 基础巩固 1.对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的( ) A.混乱度减少，而能量增加 B.混乱度增大，而能量降低 C.混乱度减少，能量降低 D.混乱度增大，能量增加 解析 熵增加或焓降低有利于反应自发进行。如果一个反应熵减小焓增加则一定 不能自发进行，A 是一定不能自发进行的。根据 HTS0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为该反应的 S0 C 一个反应的 H0，S0 反应一定不能自发进行 D H2(g)F2(g)=2HF(g)的 H271 kJ mol 1，S8 J mol1 K1 反应在任意温度下都不能自发 进行 解析 物质由气态变为液态，
2、混乱度减小，即 S0，反应可自发进行，B 项正确；H0，S0 时，根据 复合判据可知， 高温时 HTS0， 即高温条件下， 反应能自发进行， C 项错误； 由 H0 知，HTS0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D 项错 误。 答案 B 6.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.非自发反应在任何条件下都不能发生 解析 一个反应的 HTS0，放热反应的H0，代入公式 得 HTS0，故是自发的，C 对；非自发的反应，可以通过改变条
3、件，使 H、 T、S 发生改变，从而使 HTS0，达到自发，D 错误。 答案 C 7.反应 2AB(g)=C(g)3D(g)在高温时能自发进行，反应后体系中物质的总能量 升高，则该反应的 H、S 应为( ) A.H0 B.H0，S0，S0 D.H0，S0。反应后体系中物质的总能量升高， 说明正反应是吸热反应，H0。 答案 C 8.25 、 1.01105 Pa 时， 反应 2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g) H109.8 kJ 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 该反应是吸热反应，根据焓判据是不能自发
4、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。 答案 D 9.已知反应 2CO(g)=2C(s)O2(g)的 H 为正值，S 为负值。设 H 和 S 不随 温度而变，下列说法中正确的是( ) A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行 C.低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行 解析 因为 H0，S0，故 HTS0，此反应为非自发进行的反应。 答案 D 10.已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为： HTS0 反应不能自发进行 设反应 A=DE HTS(4 50011T) J mol 1，要防止反应发生，温度 必须( ) A.高
5、于 409 K B.低于 136 K C.高于 136 K 而低于 409 K D.低于 409 K 解析 要防止反应发生需满足HTS0的条件， 解不等式得T409 K， A正确。 答案 A 11.在化学反应 A(g)B(g)2C(g)D(g) HQ kJ/mol 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 S_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(填“正反应”或“逆反应”)。 解析 据图像可知，该反应是放热反应，故 Q0。据反应
6、特点可知，该反应是熵 增大的反应，故 S0；据此可知该反应能自发进行；升高温度，平衡向逆反应 方向移动，平衡常数减小。 答案 (1) (2) (3)能 (4)减小 逆反应 12.已知在 100 kPa、298.15 K 时石灰石发生分解反应： CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H178.3 kJ/mol， S160.4 J moL 1 K1， 则： (1)该反应_(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)据本题反应数据分析，温度_(填“能”或“否”)成为反应方向的决定 因素。 (3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为_。 解析 (1)HTS178.3 kJ moL 12
7、98.15 K160.4103 kJ moL1 K 1130.5 kJ moL10，所以该反应不能自发进行。 (2)因为该反应 H0、S0，所以根据 HTS 可知在温度较高的时候，可能 小于 0。 (3)根据 HTSH/S1 111.6 K。 答案 (1)不能 (2)能 (3)1 111.6 K 能力提升 13.某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质， 所查资料信 息如下： 酸性：H2SO4H2SeO4H2TeO4； 氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合； 由某元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。 请回答下列问题： (1)H2与 S 化合的反应_
8、热量(填“放出”或“吸收”)。 (2)已知 H2Te 分解反应的 S0，请解释为什么 Te 和 H2不能直接化合： _。 (3)上述资料信息中能够说明硫元素的非金属性强于硒元素的是_(填序号)。 解析 (1)由图示可知 H2与硫化合的反应 H0， H2Te 分解时 S0， 则化合生成 H2Te 的 S0，故反应不能自发进行。 答案 (1)放出 (2)因为化合时 H0，S0，故反应不能自发进行 (3) 14.二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。 (1)用钌的配合物作催化剂，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 H_0， S_0(填“”、 “0， 因气体的物质的量增多，所以 S0。HTS 不能 (2)ab
