高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度精品练习题

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一、自发过程和自发反应
1．自发过程
(1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。
(2)特点
①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2．自发反应
(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。
(2)自发反应的特征。
①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。
②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。
③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
二、化学反应自发进行的判断依据
1.化学反应的自发性与反应焓变的关系
(1)放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。
(2)吸热反应：有些也能自发进行。
结论：反应的焓变是影响化学反应能否自发进行的因素之一。
2.反应熵变与反应方向
(1)熵
①定义：衡量一个体系混乱度的物理量，其符号为S。
②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
③熵的比较
a.同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)。
b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值越大。
c.S(混合物)>S(纯净物)。
(2)熵变
①定义：反应前后体系熵值的变化，记为ΔS。
②计算式：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。
③熵增或熵减的判断
a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS>0，是熵增加的过程。
b.气体体积增大的反应，熵变通常都是ΔS>0，是熵增加的反应。
c.气体体积减小的反应，熵变通常都是ΔS0，根据ΔH－TΔS0，一定不能自发进行，B错误；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)为气体的化学计量数增大的反应，ΔS>0，所以当ΔH0，ΔS>0的是( )
A.HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s)
B.高温下能自发进行的反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
D.任何温度下均能自发进行的反应：
COCl2(g)===CO(g)＋Cl2(g)
[答案] B
[解析] 反应HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s)的ΔS0，高温下能自发进行，可知ΔH>0，B正确；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔS0，任何温度下均能自发进行，可知ΔH0
D.常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
[答案] B
[解析] A项，Na与H2O反应的ΔS>0，ΔH0，而反应在常温下不能自发进行(在高温下可自发)，所以都是吸热反应，ΔH>0；C项，已知Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(l)是放热反应，则MgCl2(l)===Mg(s)＋Cl2(g)肯定是吸热反应，另外后者也是熵增反应。
5.工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ•ml－1)的变化，关于该反应的下列说法中，正确的是( )
A.高温下自发进行
B.任何温度都不自发进行
C.低温下自发进行
D.任何温度都能自发进行
[答案] C
[解析] 由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，正反应为放热反应，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，即ΔH