1/3專題04化學反應的方向和調控（期末復習講義）內容導航明·期末考情：把握考試趨勢方向，精準備考理·核心要點：系統(tǒng)歸納知識脈絡，構建體系破·重難題型：攻克典型疑難問題，突破瓶頸過·分層驗收：階梯式檢測與評估，穩(wěn)步提升考查重點命題角度化學反應的方向化學反應的方向與焓變和熵變的關系化學反應的調控反應速率和化學平衡的綜合調控復合判據(jù)的應用利用復合判據(jù)判斷反應自發(fā)進行所需條件要點01自發(fā)過程與自發(fā)反應1.自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下，不用借助外力就可以自發(fā)進行的過程。例如高山流水、自由落體。(2)特點①體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉變?yōu)闊o序的傾向(無序體系更加穩(wěn)定)。(3)非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)借助外力才能進行的過程。2.自發(fā)反應(1)含義：在給定的條件下，無需外界幫助，一經引發(fā)即能自動進行的反應，稱為自發(fā)反應。例如鋼鐵生銹。(2)非自發(fā)反應：不能自發(fā)進行，必須借助某種外力才能進行的反應。(3)自發(fā)反應具有方向性，即在一定條件下反應的某個方向是自發(fā)進行的，其逆方向在相同條件下一定不能自發(fā)進行。自發(fā)反應不一定能夠實際發(fā)生，發(fā)生時速率也不一定大。歸｜納｜總｜結(1)自發(fā)反應可被用來做“有用功”。(2)非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。(3)自發(fā)反應也需要一定條件引發(fā)反應，一旦反應后即可自發(fā)進行。(4)非自發(fā)反應在一定條件下能發(fā)生。要點02化學反應進行方向的判據(jù)1.焓變與化學反應的方向放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進行的傾向，利用焓變來判斷反應進行的方向，這就是焓判據(jù)。大多數(shù)放熱反應是可以自發(fā)進行的。有些吸熱反應也可以自發(fā)進行，如：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH＝+109.8kJ·mol-1，故不能只根據(jù)放熱或吸熱來判斷反應的方向。只用焓判據(jù)判斷反應是否自發(fā)不全面。2.熵變與化學反應的方向(1)熵值大?、袤w系的熵值：體系的混亂程度越大，體系的熵值就越大。②同一種物質的熵值：S(g)>S(l)>S(s)；同一條件下，不同物質的熵值不同。(2)熵變與化學反應進行方向的關系①自發(fā)進行的化學反應大多是熵增的過程，有些熵減的過程也能自發(fā)進行。不能只根據(jù)熵增或熵減來判斷化學反應進行的方向。②與環(huán)境既沒有物質交換也沒有能量交換的孤立體系或絕熱體系，自發(fā)過程才向著熵增的方向進行。3.自由能與化學反應的方向(1)自由能變化符號為ΔG，單位為kJ·mol-1。(2)自由能變化與焓變、熵變的關系ΔG＝ΔH-TΔS。ΔG不僅與焓變和熵變有關，還與溫度有關。歸｜納｜總｜結反應方向與自由能的關系化學反應總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡。①當ΔG<0時，反應能自發(fā)進行；②當ΔG＝0時，反應處于平衡狀態(tài)；③當ΔG>0時，反應不能自發(fā)進行。類型ΔHΔSΔG反應的自發(fā)性1<0>0<0一定能自發(fā)2>0<0>0一定不能自發(fā)3<0<0正負決定于溫度低溫能自發(fā)4>0>0高溫能自發(fā)要點03理論分析合成氨反應的條件1.合成氨反應的特點合成氨反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知298K時：ΔH＝-92.4kJ·mol-1，ΔS＝-198.2J·mol-1·K-1。(1)自發(fā)性：常溫(298K)下，ΔH-TΔS<0，能自發(fā)進行。(2)可逆性：反應為可逆反應。(3)熵變：ΔS<0，正反應是氣體體積減小的反應。(4)焓變：ΔH<0，正反應是放熱反應。2.原理分析根據(jù)合成氨反應的特點，利用影響反應速率的因素和勒夏特列原理分析應如何選擇反應條件，以增大合成氨的反應速率、提高平衡混合物中氨的含量。條件提高反應速率提高平衡轉化率壓強增大壓強增大壓強溫度升高溫度降低溫度催化劑使用無影響濃度增大反應物濃度增大反應物濃度，降低生成物濃度3.數(shù)據(jù)分析根據(jù)在不同溫度和壓強下(初始時N2和H2的體積比為1∶3)，平衡混合物中氨的含量實驗數(shù)據(jù)分析，提高反應速率的條件是升高溫度、增大壓強；提高平衡混合物中氨的含量的條件是降低溫度、增大壓強。二者在溫度這一措施上是不一致的。實驗數(shù)據(jù)的分析與理論分析的結論是一致的。要點04實際工業(yè)合成氨的適宜條件1.工業(yè)生產中，必須從反應速率和反應限度兩個角度選擇合成氨的適宜條件。(1)盡量增大反應物的轉化率，充分利用原料。(2)選擇較快的化學反應速率，提高單位時間內的產量。(3)考慮設備的要求和技術條件等。2.合成氨反應的適宜條件(1)壓強目前我國的合成氨廠一般采用的壓強為10~30MPa。

壓強越大，對材料的強度和設備的制造要求就越高，需要的動力也越大，這將會大大增加生產投資，并可能降低綜合經濟效益。(2)溫度實際生產中一般采用的溫度為400~500℃。

溫度降低會使化學反應速率減小，達到平衡所需時間變長，這在工業(yè)生產中是很不經濟的，且鐵觸媒在500℃左右時的活性最大(3)催化劑①目前，合成氨工業(yè)中普遍使用的是以鐵為主體的多成分催化劑，又稱鐵觸媒。②即使在高溫、高壓下，N2和H2的化合反應仍然進行得十分緩慢。加入催化劑，改變反應歷程，降低反應的活化能，使反應物在較低溫度時能較快的發(fā)生反應。提高單位時間的生產效率，可提高經濟效益。(4)濃度及時將氨氣從反應混合物中分離出去，將未反應的N2和H2循環(huán)使用并及時補充N2和H2，使反應物保持一定的濃度。(5)投料比①大量實驗證明，合成氨反應中當n(N2)∶n(H2)＝1∶3時，氨的平衡體積分數(shù)最大。②研究表明，氮氣和氫氣通過吸附在催化劑表面發(fā)生一系列反應生成氨，N2的吸附分解反應活化能高，速率慢，是合成氨反應的決速步。N2相對易得，適度過量有利于提高H2的轉化率，適當提高N2比例，加快合成氨的速率實際生產中，N2和H2的物質的量之比并非1∶3，而是1∶2.8。

3.合成氨的生產流程示意圖題型01自發(fā)過程和自發(fā)反應【典例1】下列關于自發(fā)過程的敘述正確的是()A.只有不需要任何條件就能夠自動進行的過程才是自發(fā)過程B.需要加熱才能進行的過程肯定不是自發(fā)過程C.同一可逆反應的正、逆反應在不同條件下都有自發(fā)的可能D.非自發(fā)過程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過程【答案】C【解析】在一定條件下，不用借助外力即可自發(fā)進行的過程為自發(fā)過程，所以自發(fā)過程也需要特定的條件，A、B項錯誤；可逆反應在不同的條件下，可以向不同方向自發(fā)進行，C項正確；改變條件，可以使某些非自發(fā)過程轉變?yōu)樽园l(fā)過程，D項錯誤?！咀兪?-1】下列關于自發(fā)過程的敘述正確的是()A．只有不需要任何條件就能夠自動進行的過程才是自發(fā)過程B．需要加熱才能進行的過程肯定不是自發(fā)過程C．同一可逆反應的正、逆反應在不同條件下都有自發(fā)的可能D．非自發(fā)過程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過程【答案】C【解析】在一定條件下，不用借助外力即可自發(fā)進行的過程為自發(fā)過程，所以自發(fā)過程也需要特定的條件，A、B項錯誤；可逆反應在不同的條件下，可以向不同方向自發(fā)進行，C項正確；改變條件，可以使某些非自發(fā)過程轉變?yōu)樽园l(fā)過程，D項錯誤?！咀兪?-2】下列說法不正確的是()A．Na與H2O的反應是熵增的放熱反應，該反應能自發(fā)進行B．某吸熱反應能自發(fā)進行，則該反應是熵增反應C．碳酸銨[eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣是因為外界給予了能量D．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)是一個熵減反應【答案】C【解析】Na與水反應生成H2，ΔS>0，此反應為放熱反應，則ΔH<0，故ΔH－TΔS<0，該反應能自發(fā)進行，A項正確；吸熱反應ΔH>0，能自發(fā)進行必須滿足ΔH－TΔS<0，所以ΔS>0，B項正確；碳酸銨在室溫下自發(fā)分解產生氨氣，是因為該反應的ΔS>0，C項錯誤；反應CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)為氣體分子數(shù)減小的反應，該反應是一個熵減反應，D項正確。題型02反應焓變與反應方向【典例2】下列關于化學反應的焓變的敘述正確的是()A.化學反應的焓變與反應的方向無關B.化學反應的焓變直接決定了反應的方向C.焓變?yōu)檎姆磻际俏鼰岱磻狣.焓變?yōu)檎姆磻寄茏园l(fā)進行【答案】C【解析】焓變與反應的方向有關，A項錯誤；化學反應的焓變不能直接決定化學反應的方向，還要結合熵變等條件，B、D項錯誤?！咀兪?-1】下列自發(fā)反應可用焓判據(jù)來解釋的是()A.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH＝+56.7kJ·mol-1B.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH＝+74.9kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH＝-571.6kJ·mol-1D.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH＝+178.2kJ·mol-1【答案】C【解析】從焓變的角度分析，化學反應由高能狀態(tài)向低能狀態(tài)轉化，有使體系能量降低的趨勢，表現(xiàn)為放熱反應較易進行?！咀兪?-2】下列對于化學反應方向說法正確的是()A.常溫下，反應C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0B.4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(g)=4Fe(OH)3(s)的ΔH<0，常溫常壓下能自發(fā)進行，對該反應的方向起決定作用的是溫度C.反應2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)在一定條件下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0D.一定溫度下，反應2NaCl(s)=2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0【答案】B【解析】反應的ΔS＞0，常溫下反應不能自發(fā)進行，則ΔH＜0或＞0，A錯誤；該反應為熵減的反應，ΔH<0，常溫常壓下能自發(fā)進行，故對該反應的方向起決定作用的是溫度，B正確；反應的ΔS＜0，由ΔG＝ΔH－T·ΔS＜0時，反應可自發(fā)進行可知，ΔH＜0，C錯誤；反應的ΔS＞0，ΔH＞0，D錯誤。題型03反應熵變與反應方向【典例3】下列對熵的理解錯誤的是()A.同種物質氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小B.體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大C.與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導致體系的熵減小D.25℃、1.01×105Pa時，2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增反應【答案】C【解析】C項，體系都有從有序自發(fā)轉變?yōu)闊o序的傾向，此過程為熵增過程，錯誤。方｜法｜點｜撥常見的熵增過程和熵增反應(1)常見的熵增過程：固體的溶解，氣體的擴散，水的汽化等。(2)常見的熵增反應：產生氣體的反應，氣體物質的量增大的反應?！咀兪?-1】下列變化過程為熵增的是()A.2NH4NO3(s)2N2(g)+4H2O(g)+O2(g)B.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)C.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)D.3O2(g)2O3(g)【答案】A【解析】反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)有氣體參與反應，但反應前后氣體分子數(shù)沒有變化，熵沒有增加，B錯誤；C、D項反應中均有氣體參與反應，反應后氣體分子數(shù)減少，變化過程為熵減，錯誤。【變式3-2】下列對熵的理解錯誤的是()A．同種物質氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小B．體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大C．與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導致體系的熵減小D．25℃、1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增反應【答案】C【解析】C項，體系都有從有序自發(fā)轉變?yōu)闊o序的傾向，此過程為熵增過程，錯誤。題型04自由能與反應進行方向的判斷【典例4】關于反應CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH<0。下列說法正確的是()A.該反應是熵增大的反應(即ΔS>0)B.該反應在低溫條件下能較快發(fā)生C.該反應是放熱反應，能在任何溫度下自發(fā)進行D.反應是否自發(fā)要綜合考慮焓變和熵變兩個因素【答案】D【解析】該反應反應前后氣體的物質的量減小，是熵減小的反應，A錯誤；ΔH-TΔS<0的反應可自發(fā)進行，該反應的ΔH<0、ΔS<0，即該反應在低溫時可自發(fā)進行，但反應速率較慢，B、C錯誤；反應是否自發(fā)要綜合考慮焓變和熵變兩個因素，D正確。方｜法｜點｜撥利用自由能公式計算反應自發(fā)進行的最低溫度若題目提供了ΔH和ΔS的數(shù)據(jù)，可利用ΔG＝ΔH－TΔS<0，來計算反應自發(fā)進行的最低溫度。計算時要注意以下兩點：(1)給出的ΔH的單位通常為kJ/mol，ΔS的單位通常為J/(mol·K)，進行計算時要將二者的單位統(tǒng)一，即將ΔS的單位換算為kJ/(mol·K)或將ΔH的單位換算為J/mol，再代入數(shù)值進行計算。(2)溫度用絕對溫度K，而不能用℃，其中T＝(273＋t)K?！咀兪?-1】氮化硼(BN)是重要的無機材料，可通過下面兩個反應制得：反應Ⅰ：2B(s)+N2(g)2BN(s)反應Ⅱ：B2O3(s)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)已知反應Ⅰ常溫下能自發(fā)進行，反應Ⅱ常溫下不能自發(fā)進行。下列說法錯誤的是()A.常溫下反應Ⅰ的ΔG<0，但無法判斷化學反應速率快慢B.反應Ⅰ的ΔS<0，ΔH<0C.性能優(yōu)良的催化劑可使反應Ⅱ在常溫下自發(fā)進行D.反應Ⅱ中有極性鍵的斷裂與生成【答案】C【解析】常溫下反應Ⅰ的ΔG<0，說明反應可以自發(fā)進行，但不能判斷化學反應速率的快慢，A正確；2B(s)+N2(g)2BN(s)是熵減的反應，ΔS<0，該反應常溫下能自發(fā)進行，則ΔH<0，B正確；反應Ⅱ在常溫下不能自發(fā)進行，催化劑不能使不能自發(fā)進行的反應變?yōu)槟茏园l(fā)進行的反應，C錯誤；反應Ⅱ中有N—H的斷裂及O—H的生成，故反應Ⅱ中有極性鍵的斷裂與生成，D正確。【變式4-2】下列敘述不正確的是()A．混亂度減小的吸熱反應一定不能自發(fā)進行B．在溫度、壓強一定條件下，自發(fā)反應總是向ΔG＝ΔH－TΔS＜0的方向進行C．碳酸氫鈉加熱可以分解，因為升高溫度利于熵增的方向自發(fā)進行D．水結冰的過程不能自發(fā)進行的原因是熵減的過程，改變條件也不可能自發(fā)進行【答案】D【解析】混亂度減小的吸熱反應是ΔS＜0、ΔH>0的反應，該反應的ΔH－TΔS>0，一定不能自發(fā)進行，故A正確；自發(fā)反應有向ΔG＜0的方向進行的趨勢，即溫度、壓強一定時，ΔG＝ΔH－TΔS＜0的反應可自發(fā)進行，故B正確；碳酸氫鈉加熱可以分解，即升高溫度反應能自發(fā)進行，由于該反應生成的氣體增多，ΔS>0，所以升高溫度利于熵增的方向自發(fā)進行，故C正確；水結冰的過程是熵減的放熱過程，通常情況下不能自發(fā)進行，但降溫時該過程能自發(fā)進行，故D錯誤。題型05工業(yè)合成氨的適宜條件【典例5】合成氨對人類生存和發(fā)展有著重要意義，1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應合成氨，實現(xiàn)了人工固氮，其合成原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。符合工業(yè)合成氨生產實際的是()A.V2O5作催化劑B.反應溫度由催化劑決定C.將N2和H2液化D.NH3由吸收塔吸收【答案】B【解析】工業(yè)合成氨的催化劑是鐵觸媒，A錯誤；催化劑在特定溫度下活性最大，催化效率最高，反應溫度由催化劑決定，B正確；將N2和H2液化分離平衡逆向移動，不利于合成氨，C錯誤；合成氨的生產設備中沒有吸收塔，D錯誤?！咀兪?-1】工業(yè)合成氨的流程如圖所示，下列有關說法錯誤的是()A.步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒B.步驟②中“加壓”既可以提高原料的平衡轉化率，又可以加快反應速率C.步驟③、④、⑤均有利于提高原料的平衡轉化率D.產品液氨除可用來生產化肥外，還可用作制冷劑【答案】C【解析】合成氨使用鐵觸媒催化劑，為防止催化劑中毒，必須將原料“凈化”處理，A項正確；步驟②中“加壓”，可加快合成氨反應速率，又能使平衡右移，提高原料的平衡轉化率，B項正確；步驟③不能提高原料的平衡轉化率，C項錯誤；產品液氨可用酸吸收生產銨態(tài)氮肥，液氨汽化時會吸收大量熱，可用作制冷劑，D項正確?！咀兪?-2】合成氨問題，關乎世界化工發(fā)展和糧食安全問題。下列對合成氨工業(yè)的敘述不正確的是()A.高壓條件比常壓條件更有利于合成氨的反應B.合成氨時采用循環(huán)操作，可以提高原料利用率C.工業(yè)生產采用500℃而不采用常溫，是為了提高合成氨的轉化率D.鐵觸媒的使用有利于提高合成氨的生產效率【答案】C【解析】合成氨的反應為氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強有利于反應正向進行，A正確；合成氨的反應為可逆反應，原料不能完全反應，采用循環(huán)操作，可以提高原料利用率，B正確；合成氨的反應為放熱反應，升溫會使平衡逆向移動，工業(yè)生產采用500℃而不采用常溫，是為了提高反應速率，C錯誤；鐵觸媒為催化劑，可以大大提高反應速率，有利于提高合成氨的生產效率，D正確。題型06化學反應的調控【典例6】下列關于化學反應調控措施的說法不正確的是()A.硫酸工業(yè)中，為提高SO2的轉化率，通入過量的空氣B.工業(yè)上增加煉鐵高爐的高度可以有效降低尾氣中CO的含量C.合成氨工業(yè)中，從生產實際條件考慮，不盲目增大反應壓強D.工業(yè)以CO和H2為原料合成甲醇，為提高原料的利用率采用循環(huán)操作【答案】B【解析】硫酸工業(yè)中涉及反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，通入過量空氣，平衡正向移動，SO2轉化率提高，A正確；高爐煉鐵時發(fā)生反應：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)，增加高爐的高度不能降低尾氣中CO的含量，B錯誤；工業(yè)合成氨中，若壓強過大，不僅會增大能源消耗，還會增大動力消耗，對設備的要求也高，C正確；工業(yè)合成甲醇，采用原料循環(huán)操作可提高原料的利用率，D正確。方｜法｜點｜撥選擇化工生產適宜條件的分析角度分析角度原則要求從化學反應速率分析既不能過快，又不能太慢從化學平衡移動分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產成本從實際生產能力分析如設備承受高溫、高壓的能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對溫度的限制【變式6-1】某化工廠生產硝酸的流程如圖1所示；其他條件相同時，裝置③中催化劑鉑網(wǎng)的成分、溫度與氧化率的關系如圖2所示。下列說法不正確的是()A.該流程中，①③④發(fā)生了氧化還原反應B.②中利用氨易液化的性質實現(xiàn)反應物和生成物的分離C.③中最佳反應條件是鉑網(wǎng)成分為純鉑、溫度為900℃D.④中通入過量空氣可以提高硝酸的產率【答案】C【解析】該流程中，①中發(fā)生N2、H2合成氨的反應，③中存在氨的催化氧化反應，④中氮的氧化物被氧化成HNO3，因此均發(fā)生了氧化還原反應，A正確；②中利用氨易液化的性質實現(xiàn)反應物和生成物的分離，B正確；③中最佳反應條件是鉑網(wǎng)成分為含10%銠的鉑、溫度為900℃，C錯誤；④中通入過量空氣，可使氮的氧化物充分反應，可以提高硝酸的產率，D正確。【變式6-2】納米鈷常用于CO加氫反應的催化劑：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH<0，下列說法正確的是()A.納米技術的應用，優(yōu)化了催化劑的性能，提高了反應物的轉化率B.縮小容器體積，平衡向正反應方向移動，CO的濃度增大C.從平衡體系中分離出H2O(g)能加快正反應速率D.工業(yè)生產中采用高溫條件下進行，其目的是提高CO的平衡轉化率【答案】B【解析】催化劑的優(yōu)化不影響平衡的移動，不能提高反應物的轉化率，A項錯誤；縮小容器體積即增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向即正向移動，體系中各組分濃度均增大，B項正確；減小c(H2O)時正反應速率瞬間不變，v逆減小，平衡正向移動，C項錯誤；升高溫度，平衡逆向移動，CO的平衡轉化率降低，D項錯誤。期末基礎通關練（測試時間：15分鐘）1．（25-26高二上·北京·期中）下列說法中，正確的是A．室溫下，冰自動熔化成水及水自動揮發(fā)成水蒸氣均是熵增的過程B．ΔH<0C．活化分子發(fā)生的碰撞均是有效碰撞D．能夠自發(fā)進行的反應均是熵增的過程【答案】A【解析】冰熔化（固態(tài)→液態(tài)）和水揮發(fā)（液態(tài)→氣態(tài)）均為分子混亂度增加的過程，熵值增大，屬于熵增過程，A正確；ΔH＜0（放熱）僅是判斷反應自發(fā)性的因素之一，還需結合熵變（ΔS）和溫度（T），例如：ΔS＜0的反應高溫可能不自發(fā)，B錯誤；活化分子碰撞需滿足能量和合適取向才能成為有效碰撞，僅活化分子碰撞不一定是有效的，C錯誤；自發(fā)反應可能由ΔH主導（如放熱且熵減的低溫反應），并非一定熵增，例如水結冰（熵減）在低溫下自發(fā)，D錯誤；故選A。2．（25-26高二上·河北邯鄲·期中）已知分解1molH2O2放出98kJ的熱，在含少量I?的溶液中，A．該反應的速率主要由步驟①決定B．反應的速率與I?C．①的活化能大于②的活化能且該反應的逆反應活化能大于98D．該反應在通常條件下可自發(fā)進行，是因為ΔH<0，【答案】B【解析】反應速率由最慢步驟（步驟①）決定，故A正確；步驟①的速率與I?濃度相關，總速率也與之相關，故B錯誤；慢反應活化能更高，逆反應活化能=正反應活化能+98kJ/mol，必然大于98kJ/mol，故C正確；ΔH<0且ΔS>0時，ΔG恒為負，反應自發(fā)，故D正確。故選B。3．（25-26高二上·廣東深圳·期中）下列說法正確的是A．水在室溫下自動蒸發(fā)成水蒸氣，這是熵減的過程B．當ΔH>0，ΔC．反應CaCO3sD．反應2H2【答案】C【解析】水蒸發(fā)成水蒸氣，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，混亂度增大，屬于熵增過程，A錯誤；當ΔH>0且ΔS<0時，ΔG=ΔH-TΔS>0，反應不能自發(fā)進行，B錯誤；反應CaCO3分解生成CO2氣體，ΔS>0。高溫下自發(fā)需ΔG<0，即高溫滿足ΔH-TΔS<0，因ΔS>0，故ΔH必須>0才能使高溫時TΔS足夠大，C正確；反應生成液態(tài)水，氣體減少，ΔS<0。室溫下自發(fā)說明ΔH足夠負（ΔH-TΔS<0），但ΔS本身為負，D錯誤；故選C。4．（25-26高二上·天津南開·月考）關于化學反應進行的方向，下列敘述正確的是A．反應CaCO3sB．液態(tài)水凝結成冰的過程中，ΔH<0，C．自由能變化ΔG<0D．常溫常壓下H2g和O2【答案】B【解析】反應CaCO3分解在常溫下ΔG>0，因生成氣體ΔS>0，故ΔH必須為正才能在低溫下不自發(fā)，A錯誤；液態(tài)水→冰為放熱，ΔH<0，且熵減，ΔS<0，B正確；ΔG<0僅說明反應自發(fā)，與反應速率無關，C錯誤；H2和O2生成H2O在常溫下ΔG<0，為自發(fā)反應，無明顯現(xiàn)象因反應速率慢，D錯誤；故選B。5．（25-26高二上·天津河西·期中）下列變化中，屬于熵減的是A．干冰的升華 B．蔗糖在水中溶解C．NaHCO3受熱分解 【答案】D【解析】干冰升華是固體變?yōu)闅怏w，混亂度升高，屬于熵增變化，A不符合題意；蔗糖溶解后分散為溶液中的分子，混亂度增大，屬于熵增變化，B不符合題意；NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和H2O（氣態(tài)），氣體增多導致熵增，C不符合題意；乙烯聚合為聚乙烯時，小分子變?yōu)殚L鏈大分子，氣體轉化為固體，有序性增強，混亂度降低，屬于熵減，D符合題意；故選D。6．（25-26高二上·黑龍江齊齊哈爾·期中）固態(tài)碘單質升華變成碘蒸氣的過程中焓變和熵變均正確的是A．ΔH>0，ΔS<0 B．ΔC．ΔH<0，ΔS>0 D．Δ【答案】B【解析】固態(tài)碘升華，碘單質由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，能量升高，是吸熱過程,），且氣體分子混亂度顯著高于固體，熵增大,ΔS>07．（25-26高二上·廣東惠州·月考）對于處于平衡狀態(tài)的可逆反應：A(g)+2B(g)?2A．增大A的濃度，正反應速率增大，逆反應速度減小，平衡正向移動B．恒容狀態(tài)下，充入Ar，平衡正向移動C．使用催化劑，ΔHD．該反應在高溫下可自發(fā)進行【答案】C【解析】增大A的濃度，正反應速率瞬間增大，瞬間逆反應速率不變，后正反應速率在瞬間增大的基礎上減小、逆反應速率逐漸增大，平衡正向移動，A錯誤；恒容狀態(tài)下，充入Ar，壓強增大，但各組分濃度未變，平衡不移動，B錯誤；使用催化劑，ΔH不變，正、逆反應速率同等程度的增大，平衡不移動，但可縮短達到平衡所需時間，C正確；該反應ΔH<0，正反應為氣體分子數(shù)減小的反應，因此ΔS<0，要使反應自發(fā)進行則ΔG=ΔH?TΔ8．（25-26高二上·江蘇蘇州·期中）下列說法正確的是A．液態(tài)水凝結成冰的過程，ΔH>0，B．固體溶解于水過程一定是ΔS>0，ΔC．As=D．Ms+a?N【答案】D【解析】同種物質，液態(tài)的能量大于固態(tài)，則水凝結成冰的過程是放熱過程，即ΔH<0，液態(tài)時的熵大于固態(tài)時的熵，則水凝結成冰的過程是熵減小的過程，即ΔS<0，故A錯誤；當固體物質在水中溶解時，粒子從有序排列轉變?yōu)樽杂蛇\動，這一變化增加了熵。然而，由于水分子在溶質粒子周圍形成了更為有序的排列，這又導致了熵的減小。由于水分子的溶劑化作用非常顯著，因此整個溶解過程可能是熵增加的，也可能是熵減小的，故固體溶解于水過程不一定是ΔS>0，如Ca(OH)2(s)溶于水，由于溶劑水分子被有序地束縛在水合離子周圍，導致體系的熵減小，即ΔS<0，固體溶于水可能是放熱也可能是吸熱，故ΔS、ΔH的變化均不確定，故B錯誤；As=Bs9．（25-26高二上·遼寧阜新·期中）有關工業(yè)合成氨的說法正確的是A．使用鐵催化劑可提高反應物的平衡轉化率B．將氨氣液化分離后，可提高氨氣的產率C．升高溫度有利于向合成氨反應方向進行D．增大壓強有利于加快反應速率，所以壓強越大越好【答案】B【解析】催化劑只能加快反應速率，不影響化學平衡，因此無法提高平衡轉化率，A錯誤；將氨氣液化分離后，減少了生成物濃度，促使平衡向正反應方向移動，從而提高氨氣產率，B正確；合成氨是放熱反應，升高溫度會使平衡逆向移動，不利于合成氨反應的進行，C錯誤；增大壓強雖加快反應速率且有利于合成氨，但過高的壓強對設備要求苛刻、且增加動力，實際生產中需綜合考慮成本和安全，并非越大越好，D錯誤；故選B。10．（25-26高二上·海南省·月考）下列關于化學反應方向和調控的說法不正確的是A．ΔH<0，ΔS>0時，反應自發(fā)進行，如金屬鈉和水的反應B．硫酸工業(yè)中，為提高SO2的轉化率，通入的空氣越多越好C．硝酸工業(yè)中，氨的氧化使用催化劑是為了增大反應速率，提高生產效率D．合成氨工業(yè)中，為提高氮氣和氫氣的利用率，采用分離液氨并循環(huán)利用原料氣的方法【答案】B【解析】ΔH<0、ΔS>0時，ΔG始終小于0，反應在任何溫度下均自發(fā)進行，鈉與水反應符合該條件，A正確；硫酸工業(yè)中，雖然增加O2濃度可提高SO2轉化率，但過量空氣會稀釋反應物濃度，降低反應速率，且增加能耗，并非“越多越好”，B錯誤；催化劑通過降低活化能加快反應速率，縮短達到平衡的時間，從而提高生產效率，C正確；分離液氨使平衡正向移動，未反應的N2和H2循環(huán)利用以提高利用率，D正確；故選B。期末重難突破練（測試時間：25分鐘）11．（25-26高二上·黑龍江大慶·期中）下列與化學反應進行方向有關的敘述中錯誤的是A．體系的熵增越大、焓變越小，化學反應速率越快B．能量越低，混亂度越大，體系越穩(wěn)定C．絕熱狀態(tài)下體系會自發(fā)趨向混亂度增大方向進行D．CaCO3s?【答案】A【解析】熵增和焓變是熱力學參數(shù)，影響反應方向而非速率；化學反應速率由活化能等因素決定，與ΔH和ΔS無關，A錯誤；放熱反應易發(fā)生、熵增反應易發(fā)生，能量越低，混亂度越大，體系越穩(wěn)定，B正確；絕熱體系可視為孤立體系，自發(fā)過程遵循熵增原理，趨向混亂度增大方向，C正確；該反應ΔH>0（吸熱）且ΔS>0（生成氣體），高溫時TΔS可能大于ΔH，使ΔG=12．（25-26高二上·山西太原·月考）下列說法正確的是A．常溫下，若反應As+B．已知2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)

ΔH=-78.03kJ·mol-1，此反應只有在高溫下才能自發(fā)進行C．熵增的反應都是自發(fā)的，自發(fā)反應的現(xiàn)象一定非常明顯D．已知Cs+CO【答案】A【解析】反應A(s)+B(g)→C(g)+D(g)的氣體物質的量增加，ΔS>0。常溫下不能自發(fā)，說明ΔG=ΔH-TΔS>0。由于ΔS>0，ΔH必須大于TΔS，而常溫下溫度較低，因此ΔH>0，A正確；反應2KClO3(s)→2KCl(s)+3O2(g)的ΔH<0（放熱），ΔS>0（氣體生成）。根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，當ΔH<0且ΔS>0時，ΔG在任何溫度下均<0，反應均能自發(fā)，B錯誤；熵增僅是自發(fā)性的一個因素，還需考慮焓變，例如ΔH>0且ΔS>0時，高溫下可能自發(fā)，但低溫下不自發(fā)。此外，自發(fā)反應的現(xiàn)象未必明顯（如緩慢氧化），C錯誤；反應C(s)+CO2(g)→2CO(g)的ΔH>0，ΔS>0，高溫時TΔS可能超過ΔH，使ΔG<0，反應自發(fā)，因此該反應在高溫下可自發(fā)，D錯誤；答案選A。13．（25-26高二上·陜西商洛·期中）下列對于反應的預測正確的是選項化學反應方程式已知條件預測ACaCO室溫下不能自發(fā)進行ΔH<0BM(s)=X(g)+Y(s)ΔH>0不能自發(fā)進行CW(s)+ΔH<0，低溫下自發(fā)反應x可能等于3DaΔH<0，能自發(fā)反應ΔA．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】該反應生成氣體，屬于熵增（ΔS>0）反應，室溫下不能自發(fā)說明ΔH-TΔS>0，因TΔS為正，故ΔH必須大于TΔS，即ΔH>0，預測ΔH<0錯誤；A錯誤；該反應生成氣體導致ΔS>0，已知ΔH>0，當ΔH-TΔS<0時反應可以自發(fā)進行，即高溫下該反應可能自發(fā)進行，預測“不能自發(fā)”不成立；B錯誤；若x=3，反應為氣體分子數(shù)減少，即熵減（ΔS<0）的反應，已知ΔH<0，低溫下ΔH主導，滿足ΔG<0，則預測的x可以等于3正確，C正確；已知該反應ΔH<0，反應能自發(fā)進行，即ΔH-TΔS<0成立，若ΔS>0，反應在所有溫度下均能自發(fā)，若ΔS<0，則在低溫時反應也自發(fā)進行，兩種情況均符合“能自發(fā)反應”的條件，故無法斷定ΔS<0，預測錯誤，D錯誤；答案選C。14．（25-26高二上·河北邯鄲·月考）已知：某反應為aXg+b選項條件判斷Aa+b>c，Δ較低溫度下能自發(fā)進行Ba+b>c，Δ較高溫度下能自發(fā)進行Ca+b<c，Δ任何溫度下都不能自發(fā)進行Da+b<c，Δ任何溫度下都能自發(fā)進行A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】a+b>c時，正向氣體的物質的量減少，熵減（ΔS<0）；結合ΔH>0（吸熱反應）知，ΔG=ΔH?TΔS始終為正，任何溫度下都不能自發(fā)，A錯誤；a+b>c時，ΔS<0，ΔH<0（放熱反應），低溫下ΔG可能為負，高溫時ΔG轉為正，故應在低溫下自發(fā)，B錯誤；a+b<c時，熵增（ΔS>0），ΔH>0（吸熱反應），高溫下可使ΔG=ΔH?TΔS<0，故高溫下能自發(fā)，C錯誤；a+b<c時，熵增（ΔS>0），ΔH<0（放熱反應），無論溫度如何，ΔG=ΔH?TΔS始終為負，任何溫度下均能自發(fā)，D正確；故選D。15．（25-26高二上·北京房山·期中）工業(yè)制硫酸中的重要步驟之一是：2SO2g+OA．采用常壓而非高壓 B．采用400～500℃而非低溫C．加入V2O5作為催化劑【答案】D【解析】工業(yè)生產采用常壓是考慮轉化率（常壓轉化率已經很高了）以及設備等因素，該反應是氣體體積減小的反應，高壓可提高SO2轉化率，故A錯誤；高溫使放熱反應的平衡逆向移動，降低SO2轉化率，工業(yè)選擇高溫是為了提高反應速率（催化劑活性），而非平衡轉化率，故B錯誤；催化劑僅加快反應速率，不影響平衡狀態(tài)，無法提高平衡轉化率，故C錯誤；及時分離SO3，減少生成物濃度，促使平衡正向移動，從而提高SO2平衡轉化率，故D正確；故選D。16．（25-26高二上·廣東佛山·期中）已知反應：2COg+2NOgA．降溫，可提高反應物的轉化率B．此時反應不再發(fā)生C．使用催化劑，可以使反應速率增大，平衡向正反應方向移動D．保持容器內壓強不變，向容器中通入氮氣，平衡不發(fā)生移動【答案】A【解析】降溫使平衡向放熱反應方向移動，該反應正反應放熱（ΔH<0），故平衡正向移動，反應物轉化率提高，A正確；達到平衡時，正逆反應速率相等，但反應仍在進行（動態(tài)平衡），并非不再發(fā)生，B錯誤；使用催化劑能同等程度增大正逆反應速率，縮短達到平衡的時間，但不影響平衡移動，故平衡不向正反應方向移動，C錯誤；保持容器內壓強不變，向容器中通入氮氣，為維持壓強不變，容器體積必然增大，導致體系中各組分的分壓減小，平衡向氣體分子數(shù)增大的方向（即逆反應方向）移動。因此平衡發(fā)生移動，D錯誤答案選A。17．（25-26高二上·甘肅蘭州·期中）在硫酸工業(yè)中，2SO2(g)+O2溫度/℃平衡時SO20.1MPa1MPa10MPa45097.599