高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的方向精品同步达标检测题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的方向精品同步达标检测题，文件包含第08讲化学反应的方向教师版-高二化学同步精品讲义鲁科选择性必修一docx、第08讲化学反应的方向学生版-高二化学同步精品讲义鲁科选择性必修一docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共16页， 欢迎下载使用。

第08讲 化学反应的方向
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课程标准
课标解读
1．了解焓变与熵变的含义。
2．理解焓变、熵变与反应方向的关系。
3．能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。
1．通过已有知识及日常生活中的见闻，构建化学反应方向的判据，学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
2．通过本节内容的学习，学生能够感受到事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。
3．让学生初步建立基于条件改变控制化学反应的的观念，提升“宏观辨识与微观探析”“变化观念”“证据推理与模型认知”等学科素养。
知识精讲

知识点01 反应的自发性
1．自发过程
（1）含义：在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。
（2）特点
①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。
②在密闭条件下，体系趋向于从有序状态转变为无序状态。
③具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不能自发。
2．特别提醒：自发过程需要在一定的温度和压强下才可以发生。
【即学即练1】下列过程是非自发的是（ ）。
A．加热铁棒一端，热量传向另一端
B．使铁棒上的铁锈转化成单质铁
C．气体从高密度处向低密度处扩散
D．煤气的燃烧
【解析】选B。根据自发过程的定义来进行判断。热量从高温处传向低温处、金属的腐蚀、气体从高密度处向低密度处扩散、煤气的燃烧都是自发的，其逆向过程都是非自发的。
知识点02 化学反应方向的判断
1．反应焓变与反应方向
（1）能自发进行的化学反应多数是ΔH＜0的反应。
（2）有些ΔH＞0的反应也能自发进行。
（3）反应的焓变是反应能否自发进行的影响因素，但不是唯一因素。
2．反应熵变与反应方向
（1）熵
①概念：描述体系混乱度的一个物理量，符号为S，单位是J·mol－1·K－1。
②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
（2）影响熵的因素
①同一物质：S（高温）＞S（低温），S（g） ＞S（l） ＞S（s）
②不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越大。
③S（混合物） ＞S（纯净物）
（3）反应熵变

（4）反应熵变与反应方向
①二者关系

②结论：熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。
3．焓变与熵变对反应方向的共同影响
（1）反应方向的判据：ΔH－TΔS

（2）文字表述：在温度和压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。
（3）局限性
①只能用于一定温度和压强条件下的反应，不能用于其他条件下的反应。
②仅仅可以用于判断温度和压强一定条件下反应自动发生的趋势，不能说明反应在该条件下能否实际发生。
【特别提醒】在ΔH和ΔS确定的情况下，温度有可能对反应的方向起决定作用。反应的判据为。
【即学即练2】（2021•厦门高二检测）对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是（ ）。
A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行
B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
C．反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素
D．固体的溶解过程只与焓变有关，与熵变无关
【解析】选B。放热的熵减小的反应，如在较高的温度下，当△H－T△S＞0时，不能自发进行，故A错误；反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△H－T△S＜0时，反应能自发进行，故B正确；由B可知，反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，故C错误；固体溶解过程，体系混乱度增大，所以是熵增的过程，与熵变有关，故D错误。
能力拓展

考法01 反应熵变的判断
【典例1】下列反应中，熵减小的是（ ）。
A．（NH4）2CO3（s）＝NH4HCO3（s）+NH3（g）
B．2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g）
C．MgCO3（s）＝MgO（s）+CO2（g）
D．2CO（g）＝2C（s）+O2（g）
【解析】选D。化学反应中，气体物质的量增加的反应方向为熵增加的方向，反之为熵减小的方向，所以A、B、C三项均为熵增加的反应，D为熵减小的反应。
【知识拓展】熵变正负的判断
（1）物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程。
（2）气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。
（3）气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。
考法02 化学反应方向的判断
【典例2】（2022·浙江6月选考节选）热解H2S制H2。根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：
Ⅰ．2H2S（g）S2（g）+2H2（g）ΔH1＝170kJ·mol－1
Ⅱ．CH4（g）+S2（g）CS2（g）+2H2（g）ΔH2＝64kJ·mol－1
总反应：Ⅲ．2H2S（g）+CH4（g）CS2（g）+4H2（g）
反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
【解析】根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到反应Ⅲ的ΔH＝234kJ·mol－1，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温下自发进行。
【答案】高温
【知识拓展】化学反应方向的判断
1．放热和熵增加都对ΔH－TΔS＜0有所贡献，因此放热的熵增加反应一定能自发进行，吸热的熵减小反应一定不能自发进行。
2．当反应的焓变和熵变的影响相反，且二者大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。
一般常温下自发进行的放热反应，焓变对反应方向起决定性作用。
一般常温下自发进行的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。
3．如果反应的焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用。
温度与反应方向的关系：

4．ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行，它们与化学反应速率无关。
考法03 反应自发温度的计算
【典例3】工业上利用甲烷制取碳黑的反应是：①CH4（g）＝C（s）+2H2（g）ΔH（298K）＝74.848kJ·mol－1ΔS（298K）＝80.674J·mol－1·K－1
反应过程中容易发生副反应：②2CH4（g）＝C2H2（g）+3H2（g）ΔH（298K）＝376.426kJ·mol－ΔS（298K）＝220.211J·mol－1·K－1
下列有关说法中正确的是（ ）。
A．反应①在常温下就可以自发进行
B．焓变是副反应②自发进行的决定因素
C．制取碳黑允许的最低温度是927.8K
D．温度越高对制取碳黑越有利
【解析】选C。ΔH－TΔS＝74.848kJ·mol－1－80.674×10－3kJ·mol－1·K－1×298K≈50.807kJ·mol－1＞0，所以该反应常温下不自发进行，A错误；反应②是熵增加的吸热反应，熵变是决定该反应能否自发进行的因素，B错误；制取碳黑时，ΔH－TΔS＝74.848kJ·mol－1－80.674×10－3kJ·mol－1·K－1×T＜0，得T＞927.8K，即制取碳黑的最低温度为927.8K，C正确；温度过高时，可能会发生反应②，D错误。
【知识拓展】ΔH－TΔS的有关计算
1．反应自发进行的最低或最高温度的计算
（1）计算依据：△H－T△S≤0
①若△S＞0，则T≥，为最低温度
②若△S＜0，则T≤，为最高温度
（2）注意单位的换算
①△S的单位为：J·mol－1·K－1
②△H的单位为：kJ·mol－1
③T的单位为：K
2．物质三态变化过程中的转折温度（熔点、沸点、升华点）为平衡温度
3．利用ΔH、ΔS的符号和ΔH－TΔS进行推理，可以减少计算量。
分层提分

题组A 基础过关练
1．下列过程是非自发的是（ ）。
A．加热铁棒一端，热量传向另一端
B．使铁棒上的铁锈转化成单质铁
C．气体从高密度处向低密度处扩散
D．煤气的燃烧
【解析】选B。根据自发过程的定义来进行判断。热量从高温处传向低温处、金属的腐蚀、气体从高密度处向低密度处扩散、煤气的燃烧都是自发的，其逆向过程都是非自发的。
2．下列关于自发过程的叙述中，正确的是（ ）。
A．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
B．需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能
D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
【解析】选C。反应自发进行的判断依据是△H－T△S＜0；自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，故A错误；有些自发进行的反应也需要反应条件，才能进行，如氢气和氧气需要点燃反应，故B错误；同一可逆反应的正、逆反应是同时进行的；只是进行程度不同，平衡移向某一方向，同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能，故C正确；反应是否自发进行有反应的焓变、熵变、温度共同决定；非自发过程，改变温度可能变为自发过程，如焓变大于0，熵变大于0的反应低温可以是非自发进行的反应，高温下可以自发进行，故D错误。
3．在图甲中的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（如图乙所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中。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．此过程为混乱程度小向混乱程度大的方向的变化过程，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．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
【解析】选D。气体分子由有序变为混乱，故为熵增大的过程，A和C选项正确；由题意知ΔH＝0，故B选项正确；ΔS＞0，由ΔH－TΔS＜0知，该过程的逆过程不能自发进行，所以D错。
4．（2021•厦门高二检测）对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是（ ）。
A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行
B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
C．反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素
D．固体的溶解过程只与焓变有关，与熵变无关
【解析】选B。放热的熵减小的反应，如在较高的温度下，当△H－T△S＞0时，不能自发进行，故A错误；反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△H－T△S＜0时，反应能自发进行，故B正确；由B可知，反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，故C错误；固体溶解过程，体系混乱度增大，所以是熵增的过程，与熵变有关，故D错误。
5．在25℃、1.01×105Pa下，反应2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g）△H＝+56.7kJ•mol－1能自发进行的合理解释是（ ）。
A．该反应是分解反应
B．该反应的熵增效应大于焓变效应
C．该反应是熵减反应
D．该反应是放热反应
【解析】选B。反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，反应2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g）△H＝+56.7kJ•mol－1，可知该反应△H＞0，且△S＞0，根据△H－T•△S判断，反应能自发进行，必须满足△H－T•△S＜0才可，即该反应的熵增效应大于焓变效应。
6．（2021·河南济源高二检测）下列过程属于熵增加的是（ ）。
A．一定条件下水由气态变为液态
B．高温高压条件下使石墨转化为金刚石
C．散落的火柴的无序排列
D．CO点燃时生成CO2
【解析】选C。水由气态变为液态，熵值减小，故A错误；使石墨转化为金刚石，都为固体，熵值基本不变，故B错误；散落的火柴的无序排列，混乱度增大，熵值增加，故C正确；CO点燃时生成CO2，都为气体，物质的量不变，熵值不变，故D错误。
7．（2021·聊城高二检测）下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是（ ）。
A．△H＞0，△S＜0 B．△H＜0，△S＞0
C．△H＞0，△S＞0 D．△H＜0，△S＜0
【解析】选C。冰融化为水的过程需要吸收热量，△H＞0；固体变为液体的过程是熵增大的过程，△S＞0。
8．下列反应常温时能自发进行，既能用焓判据又能用熵判据解释的是（ ）。
A．HCl+NH3＝NH4Cl
B．2KClO3＝2KCl+3O2↑
C．2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
D．Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O
【解析】选C。一般来说，放热反应或熵增反应有利于反应自发进行。A项反应为熵减反应，所以不能从熵判据上进行解释；B、D项的反都是吸热反应，都不能从能量判据上进行解释；只有C项符合。
9．硝酸铵溶于水的过程是吸热过程，但能自发进行。请回答下列问题：
（1）硝酸铵溶于水的过程中体系的混乱度（填“增大”或“减小”“不变”，下同）熵值______，△S______（填“＞”或“＜”“＝”）0。
（2）该过程中体系的能量______（填“升高”或“降低”“不变”）；若用单一的方向判据来解释，你认为应用______判据；这一过程能自发进行，说明______效应大于______效应。
【解析】（1）依据题干信息可知，硝酸铵溶于水的过程是溶解后电离出自由移动离子的过程，体系的混乱度增大，熵变△S大于0；（2）熵变增大的放热反应能自发进行，硝酸铵溶于水的过程是吸热过程，体系的能量降低，若用单一的方向判据来解释应用熵变判据，这一过程能自发进行，说明熵变效应大于焓变效应。
【答案】（1）增大；＞（2）降低；熵变；熵变；焓变
10．根据你已有的知识和经验，分析下列过程的焓变、熵变，并判断反应的方向。
（1）H+（aq）+OH－（aq）＝H2O（l）△S＝+80.7J·mol－1·K－1，△H________0，该反应________（自发或非自发）。
（2）TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（l）+O2（g）△H＝+161.9kJ·mol－1△S＝－38.4J·mol－1·K－1该反应________（自发或非自发）
【解析】（1）酸碱中和反应为放热反应，则△H＜0，反应后溶液变成液体，混乱度降低，△S＞0，则△H－T△S一定小于0，该反应能够自发。（2）因为该反应的△H＞0，△S＜0，则△H－T△S一定大于0，该反应不能自发。
【答案】（1）＜ 自发（2）非自发
题组B 能力提升练
1．（2021·浙江6月选考）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是（ ）。
A．1molCH4（g）＜1molH2（g）
B．1molH2O（g）＜2molH2O（g）
C．1molH2O（s）＞1molH2O（l）
D．1molC（s，金刚石）＞1molC（s，石墨）
【解析】选B。CH4（g）和H2（g）物质的量相同，且均为气态，CH4（g）含有的原子总数多，CH4（g）的摩尔质量大，所以熵值1molCH4（g）＞1molH2（g），A错误；相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O（g）＜2molH2O（g），B正确；等量的同物质，熵值关系为：S（g）＞S（l）＞S（s），所以熵值1molH2O（s）＜1molH2O（l），C错误；从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值1molC（s，金刚石）＜1molC（s，石墨），D错误。
2．下列说法中正确的是（ ）。
A．能自发进行的反应一定能迅速发生反应
B．非自发进行的反应一定不可能发生反应
C．理论判断能自发进行的反应，实际情况下可能不能发生
D．常温下，2H2O2H2↑+O2↑，该反应是自发反应
【解析】选C。有些自发进行的反应也需要反应条件，如C与氧气，是自发反应，但是常温下不反应，故A错误；非自发进行的反应在一定条件下也可能发生，故B错误；理论判断能自发进行的反应，也需要反应条件，所有理论判断能自发进行的反应，实际情况下可能不能发生，故C正确；常温下，2H2O2H2↑+O2↑，是非自发反应，故D错误。
3．（2021·菏泽高二检测）已知X（g）+3Y（g）＝2Z（g）△H＞0下列说法正确的是（ ）。
A．该反应的△S＞0
B．该反应在任何温度下都不能自发进行
C．该反应是放热反应
D．该反应在任何温度下都能自发进行
【解析】选B。该反应后气体的量减小，则反应的熵变小于零，故A错误；该反应△H＞0，△S＜0，代入反应能否自发进行的判据：△H－T△S＞0，在任何温度下都不能自发进行，故B正确；焓变△H＞0，确定该反应是吸热反应，故C错误；该反应△H＞0，△S＜0，代入反应能否自发进行的判据：△H－T△S＞0，在任何温度下都不能自发进行，故D错误。
4．（2021·赣州高二检测）某化学反应△H＝－122kJ•mol－1，△S＝－330J•mol－1•K－1，则下列说法正确的是（ ）。
A．在任何温度下都能自发进行
B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行
D．仅在低温下自发进行
【解析】选C。△H＝－122kJ•mol－1，△S＝－330J•mol－1•K－1，△H－T△S＝－122kJ•mol－1－T×（－0.330kJ•mol－1•K－1），如能自发进行，应满足△H－T△S＜0，则应满足T＞＝＝369.7K，应在高温下进行。
5．（2021•枣庄高二检测）下列反应在任意温度下一定能自发进行的是（ ）。
A．2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
B．NH3（g）+HCl（g）＝NH4Cl（s）△H＜0
C．CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）△H＞0
D．X2Y2（s）＝X2（g）+Y2（g）△H＜0
【解析】选D。反应是吸热反应△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，故A错误；反应是放热反应△H＜0，△S＜0，高温下不能自发进行，故B错误；反应是吸热反应△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，故C错误；反应是放热反应△H＜0，△S＞0，任意条件下能自发进行，故D正确。
6．（2021·山西太原高二检测）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2H2O＝2H2↑+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应
D．对于反应H2O2＝2H2O+O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
【解析】选D。镁在氯气中的燃烧是放热反应，反之则为吸热反应，MgCl2的分解是熵值增大的反应，ΔS＞0，A错误；有些吸热反应也可以自发进行，如氢氧化钡晶体和氯化铵常温下发生反应，ΔH＞0，B错误；水在常温常压下电解才能发生分解，即环境对它做功，才能使它发生反应，所以是非自发反应，C错误；MnO2对H2O2的分解起催化剂作用、升高温度也能使反应速率加快，D正确。
7．（2021·海南文昌高二检测）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（选填“＞”、“＜”或“＝”），在低温下，该反应______（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品，你认为该方法需要解决的技术问题有_____。
A．开发高效光催化剂
B．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化
C．二氧化碳及水资源的供应
【解析】（1）该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即△H＞0，因气体的物质的量增多，所以△S＞0，△G＝△H－T△S＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行；（2）根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有：开发高效光催化剂；将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与CO2催化转化，二氧化碳和水供应充足，不用考虑。
【答案】（1）＞；＞；不能（2）AB
8．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：①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4；②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合；③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图。

请回答下列问题：
（1）H2与硫化合的反应________（填“放出”或“吸收”）热量。
（2）已知H2Te分解反应的△S＞0，请解释为什么Te和H2不能直接化合________。
【解析】（1）由图示可知H2与硫化合的反应△H＜0，故为放热反应。（2）由图示可知H2与Te化合的反应△H＞0，H2Te分解时△S＞0，则化合生成H2Te的△S＜0，即△H－T△S＞0，故反应不能自发进行。
【答案】（1）放出（2）因为化合时△H＞0，△S＜0，△H－T△S＞0，故反应不能自发进行
题组C 培优拔尖练
1．（2021•舟山高二检测）橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图：在其拉伸过程中有放热现象，反之吸热。25℃、101kPa时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（ ）。

A．2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
B．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O
C．2H2+O2＝2H2O
D．CaCO3＝CaO+CO2↑
【解析】选B。橡皮筋在拉伸过程中有放热现象，即拉伸过程的焓变小于0，熵变小于0，且不自发，故橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致为吸热反应，熵变大于0，且自发。钠与水反应放热，故不符合题意，故A错误，为吸热反应，且熵大于0，符合题意，故B正确；氢气燃烧放热，故不符合题意，故C错误；碳酸钙分解为吸热，熵变大于0，但是非自发，故D错误。
2．（2021·2022江苏南通上学期期末高二检测）通过以下反应均可获取H2：
①太阳光催化分解水制氢：2H2O（l）2H2（g）+O2（g）ΔH1＝571.6kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）ΔH2＝131.3kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）ΔH3＝206.1kJ·mol－1
下列有关说法正确的是（ ）。
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH＝74.8kJ·mol－1
【解析】选D。①中太阳能转化为化学能，A错误；②中ΔH2＝131.3kJ·mol－1＞0，反应为吸热反应，B错误；使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，但不能改变化学反应的焓变，C错误；根据盖斯定律：③－②即可得反应CH4（g）C（s）+2H2（g）的ΔH＝206.1kJ·mol－1－131.3kJ·mol－1＝74.8kJ·mol－1，D正确。
3．（2021·肇庆高二检测）下列对于化学反应方向说法正确的是（ ）。
A．反应2A（g）+B（g）＝3C（s）+D（g）在一定条件下能自发进行，说明该反应的△H＞0
B．常温下反应2Na2SO3（s）+O2（g）＝2Na2SO4（s）能自发进行，则△H＜0
C．反应2Mg（s）+CO2（g）＝C（s）+2MgO（s）能自发进行，则该反应的△H＞0
D．一定温度下，反应2NaCl（s）＝2Na（s）+Cl2（g）的△H＜0，△S＞0
【解析】选B。A反应后气体数减少，则△S＜0，在一定条件下能自发进行，△H应小于0，故A错误；B反应后气体数减少，则△S＜0，由△H－T•△S＜0时，反应可自发进行可知，△H＜0，故B正确；C反应后气体数减少，则△S＜0，由△H－T•△S＜0时，反应可自发进行可知，△H＜0，故C错误；A反应后气体数增多，则△S＞0，该反应为分解反应，应吸热，反应的△H＞0，在较高温度下，可满足△H－T•△S＜0，能自发进行，故D错误。
4．下列说法不正确的是（ ）。
A．反应2NH4Cl（s）+Ba（OH）2•8H2O（s）＝BaCl2（s）+2NH3（g）+10H2O（l）是一个显著吸热的反应，但在常温下就能自发进行，其原因是该反应的△S＞0
B．已知：NH3（g）+HCl（g）＝NH4Cl（s）△H＜0，则该反应低温下自发，高温下非自发
C．反应2K（s）+2H2O（l）＝2K+（aq）+2OH－（aq）+H2（g）在高温、低温下都能自发进行
D．非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应
【解析】选D。反应中固体生成气体，△S＞0，在常温下能自发进行，△H－T•△S＜0，故A正确；反应中气体生成固体，△S＜0，在低温下，△H－T•△S＜0，反应可自发进行，当温度较高时，△H－T•△S＞0，不能自发进行，故B正确；反应放热，△H＜0，生成气体，△S＞0，在高温、低温下都满足△H－T•△S＜0，反应能自发进行，故C正确；反应能否自发进行与反应的速率大小无关，有些反应能自发进行，但反应速率很小，如金属的腐蚀，故D错误。
5．（2021·许昌高二检测）在732K时反应NH4Cl（s）＝NH3（g）+HCl（g）的△G（△G＝△H－T△S）为－20.8kJ·mol－1，△H为154kJ·mol－1，则反应的△S为（单位：J·mol－1·K－1）（ ）。
A．－587 B．587 C．239 D．－239
【解析】选C。在732K时，△H－T△S＝－20.8kJ·mol－1，即154kJ·mol－1－732K×△S＝－20.8kJ·mol－1，解得：△S＝0.239kJ·mol－1·K－1＝239J·mol－1·K－1。
6．（2021·平顶山高二检测）已知反应：
①CO（g）O2（g）+C（s） ΔH1＝+110.0kJ·mol－1
②2CO（g）+O2（g）2CO2（g） ΔH2＝－566.0kJ·mol－1
请回答下列问题：
（1）反应①的熵变ΔS________（填“＞”或“＜”）0。
（2）有人建议，汽车尾气中的CO可用催化加热分解的方法来消除（反应①），这一方案在理论上是否可行? ________（填“可行”或“不可行”）。
（3）反应②中的∆H2是不是CO的燃烧热? ________（填“是”或“不是”）。
（4）煤炭的充分燃烧也是建设环境友好型社会的一个重要方面，12gC（s）完全燃烧生成CO2（g）时，放出的热量为________kJ。
【解析】（1）反应①反应后气体的体积减小，为熵减反应，即ΔS＜0；（2）反应①的ΔS＜0，ΔH＞0，则ΔH－TΔS＞0，不可能自发，即这一方案在理论上不可行；（3）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量，所以CO的燃烧热为×566.0kJ·mol－1＝283kJ·mol－1。（4）C（s）完全燃烧生成CO2（g）的化学方程式为：③C（s）+O2（g）CO2（g） ΔH3，根据盖斯定律：反应③＝×②－①，则：ΔH3＝×ΔH2－ΔH1＝×（－566.0kJ·mol－1）－110.0kJ·mol－1＝－393kJ·mol－1，则该反应的热化学方程式为：C（s）+O2（g）CO2（g） ΔH3＝－393kJ·mol－1，即12gC（s）完全燃烧生成CO2（g）时，放出的热量为393kJ。
【答案】（1）＜ （2）不可行 （3）不是 （4）393
7．已知2CO（g）CO2（g）+C（s），T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS的正负符号为________ __；当体系温度高于980K时，ΔH－TΔS的正负符号为__________。在冶金工业中，以C作为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以__________为主，低于980K时以__________为主。
【解析】由2CO（g）CO2（g）+C（s）可知ΔS＜0，T＝980K时，ΔH－TΔS＝0，故ΔH＜0；当T＜980K时，ΔH－TΔS＜0。以C作还原剂，T＞980K时，2CO（g）CO2（g）+C（s）逆反应自发进行，氧化产物以CO为主；T＜980K时，2CO（g）CO2（g）+C（s）正反应自发进行，氧化产物以CO2为主。
【答案】负；正；CO；CO2
8．已知298K时存在下列数据：
物质
Na2SO4·10H2O（s）
Na2SO4（s）
H2O（l）
△fH/ kJ·mol－1
－4324.08
－1384.49
－241.83
Na2SO4·10H2O（s）＝Na2SO4（s）+10H2O（l） △S＝1443.8J·mol－1·K－1。
（1）通过计算说明上述反应在298K、100kPa时______（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）欲在100kPa时使上述反应体系发生逆转，温度的范围是____________。
【解析】由标准摩尔生成焓求得△H后，再利用△H－T△S判断反应的方向。（1）△H＝△fH（Na2SO4）+10△fH（H2O）－△fH（Na2SO4·10H2O）＝（－1384.49kJ·mol－1）+（－241.83kJ·mol－1）－（－4324.08kJ·mol－1）＝521.3kJ·mol－1，△H－T△S＝521.3kJ·mol－1－298K×1443.8×10－3kJ·mol－1·K－1＝91kJ·mol－1＞0，所以该反应正向不能自发。（2）要使反应体系发生逆转，必须满足△H－T△S＝521.3kJ·mol－1－T×1443.8×10－3kJ·mol－1·K－1＜0，即T＞361K。
【答案】（1）不能（2）T＞361K