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第二章第四节基础巩固1．下列说法正确的是(C)A．ΔH0的反应均是自发反应B．ΔS为负值的反应均不能自发进行C．冰在室温下自动融化成水，是熵增的重要结果D．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程解析：A项，ΔH0(放热)的反应有的是非自发反应；B项，ΔS为负值(熵减小)的反应有的也能自发进行；C、D项都是体系混乱度增大的过程，都属于熵增加的过程。2．下列判断中不正确的是(D)A．有时焓变对化学反应的方向起决定性作用B．有时熵变对化学反应的方向起决定性作用C．焓变和熵变是判断化学反应方向的两个主要因素D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用解析：根据ΔH—TΔS，ΔS对化学反应方向的影响是与温度相关联的，温度可以影响化学反应的方向，严格地讲温度对反应的焓变和熵变都有影响，只是在焓变与熵变随温度变化不大的范围内，可以假定它们为常数，在一定情况下，温度可以对反应方向起决定性作用。3．某化学反应在较低温度下自发，较高温度下非自发。有关该反应的下列说法正确的是(D)A．ΔH0，ΔS0B．ΔH0，ΔS0C．ΔH0，ΔS0D．ΔH0，ΔS0解析：A项，ΔH0，ΔS0，要使ΔH－TΔS0，T值应较大，即在高温下才能自发进行，错误；B项，ΔH0，ΔS0，ΔH－TΔS0，任何温度下都不能自发进行，错误；C项，ΔH0，ΔS0，ΔH－TΔS0一定成立，任何温度下都能自发进行，错误；D项，ΔH0，ΔS0，要使ΔH－TΔS0，T值应较小，即在低温下才能自发进行，正确。4．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2C===Sn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是(D)A．ΔH0，ΔS0B．ΔH0，ΔS0C．ΔH0，ΔS0D．ΔH0，ΔS0解析：根据图像可知，该反应是吸热反应，ΔH0；根据反应方程式可知，该反应是熵增反应，ΔS0，故应选D。5．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(D)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：由题意知ΔH＝0，ΔS0，知该过程ΔH－TΔS0是自发的，而逆过程ΔS0，ΔH－TΔS0，不能自发进行，所以D错。6．已知某条件下石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－395.4kJ·mol－1下列关于金刚石和石墨的相互转化的说法正确的是(C)A．因为①的反应焓变小于②的反应焓变，可判断该条件下石墨转化成金刚石一定是自发进行的过程B．因为①的反应焓变小于②的反应焓变，可判断该条件下金刚石转化成石墨一定是自发进行的过程C．石墨比金刚石能量低D．石墨转化为金刚石为放热反应解析：由热化学方程式并通过盖斯定律计算可知，1mol石墨转化为1mol金刚石吸收1.9kJ的热量。焓变只是影响化学反应自发性的因素之一，而不是唯一因素，因而不能只依据反应的焓变来判断一个反应能否自发进行。7．下列对化学反应预测正确的是(B)选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)X(g)＋Y(s)ΔH0它是非自发反应BW(s)＋xG(g)===2Q(g)ΔH0，自发反应x可能等于1、2、3C4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)能自发反应ΔH一定小于0D4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)常温下，自发进行ΔH0解析：根据复合判据：ΔG＝ΔH－T·ΔS，M(s)===X(g)＋Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，ΔH0时，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)＋xG(g)===2Q(g)ΔH0，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行，若熵减，在低温条件下能自发进行，所以，G的计量数不确定，x等于1、2或3时，都符合题意，B正确；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)是熵增反应，当ΔH0时，在高温下可能自发进行，C错误；4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，D错误。8．在其他条件不变时，改变某一条件对aA(g)＋bB(g)cC(g)化学平衡的影响，得到如图所示图像(α表示平衡转化率)，回答下列问题：(1)在反应Ⅰ中，若p1p2，则此正反应为__放热__(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数__减小__(填“减小”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行必须满足的条件是__低温__。(2)在反应Ⅱ中，T1____T2(填“”“”或“＝”)，该正反应为__放热__(填“吸热”或“放热”)反应。(3)在反应Ⅲ中，若T1T2，则该正反应能否自发进行？__反应能自发进行__。解析：(1)反应I中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应；由p1p2知，恒温时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡正向移动，说明正反应为气体分子数减小的反应；放热、熵减的反应只能在低温下自发进行。(2)根据“先拐先平”的原则判断，反应Ⅱ中T1T2；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应。(3)反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明ΔS＝0，又T1T2，恒压下温度越高，α(A)越小，则ΔH0。ΔH－TΔS0.则反应能自发进行。能力提升1．下列对熵的理解不正确的是(C)A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增加的反应解析：体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增加过程，故C错误。2．(2019·河北邯郸)下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是(B)A．1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]B．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的C．CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)ΔH＞0能否自发进行与温度有关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解析：A.相同物质的量的同种物质在不同状态下的熵值，固态最小，气态最大，所以1molH2O在不同状态时的熵值S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，A正确；B.放热反应在一定的条件下可以自发进行，吸热反应在一定的条件下也可以自发进行，有些吸热反应在常温下就能自发进行，如八水合氢氧化钡与氯化铵的反应，B不正确；C.CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)ΔH＞0能否自发进行与温度有关，因为其ΔS＞0，其在高温下可以自发进行，B正确；D.常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，因为其ΔS＞0具备自发进行的条件，若其ΔH0，在常温下一定能自发进行，所以该反应的ΔH＞0，D正确。3．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是(D)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(ΔH0)或熵增加(ΔS0)的过程一定是自发的解析：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ΔH0而ΔS0的反应，所以只有在较高温度下，ΔG＝ΔH－TΔS0反应自发进行。4．在一定条件下，对于反应mA(g)＋nB(g)cC(g)＋dD(g)，C物质的浓度(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是(A)A．ΔH0ΔS0B．ΔH0ΔS0C．ΔH0ΔS0D．ΔH0ΔS0解析：当T不变时，压强越大，C%越低，说明加压平衡左移，则m＋nc＋d，所以ΔS0；温度越高，C%越低，说明升温，平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH0。5．反应CH3OH(l)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度时能自发向正反应方向进行，若该反应的ΔH＝＋17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，则下列关系中正确的是(A)A．ΔH0，ΔH－TΔS0B．ΔH0，ΔH－TΔS0C．ΔH0，ΔH－TΔS0D．ΔH0，ΔH－TΔS0解析：由题意知：CH3OH(l)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g)，ΔH＝＋17kJ·mol－1，所以ΔH0，又因为该反应在某温度时能自发向正反应方向进行，说明ΔH－TΔS0，即选A。6．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.76kJ·mol－1能自发进行的原因是(D)A．是吸热反应B．是放热反应C．是熵减少的反应D．熵增大效应大于能量效应解析：根据化学反应的能量判据与熵判据综合关系式ΔH－TΔS0分析，该反应ΔH0，要使反应自发进行，必须使TΔSΔH，所以需要熵增大效应大于能量效应，D项正确。7．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1，ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是(B)A．该反应中反应物总能量高于生成物的总能量B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D．汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒解析：因为2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，298K时，ΔH＝－113kJ/mol，ΔS＝－145J·mol－1·K－1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应。生成物的总能量低于反应物的总能量，常温ΔH－T·ΔS＝－113kJ·mol－1－298K×(－145×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－69.79kJ·mol－10，即该反应在常温下能自发进行，故A、C、D正确。8．工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2：Fe2O3(s)＋32C(s)===2Fe(s)＋32CO2(g)ΔH＝＋233.8kJ·mol－1ΔS＝279J·mol－1·K－1Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH＝＋98kJ·mol－1ΔS＝144.2J·mol－1·K－1问：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度低？(要求计算过程)(取整数即可)答案：ΔH－TΔS0为自发过程。ΔH－TΔS＝0为平衡状态。用C作还原剂时，ΔH－T1ΔS＝0，T1＝ΔHΔS≈233.8kJ·mol－1279×10－3kJ·mol－1·K－1≈838K即C为还原剂时，T1838K能自发进行。用H2作还原剂时，T2＝ΔHΔS＝98kJ·mol－1144.2×10－3kJ·mol－1·K－1≈680K即H2作还原剂时T2680K能自发进行。所以用氢气作还原剂，反应自发进行的温度较低。9．(1)化学反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝＋178.2kJ·mol－1，ΔS(298K)＝＋169.6J·mol－1·K－1，常温下该反应__不能__(填“能”或“不能”)自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，