人教版2019选择性必修1高二化学同步学习高效学讲练2.3化学反应的方向(精准练习)(原卷版+解析)

高二化学同步学习高效学讲练（精准练习）第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学反应的方向1．（2022·贵州·毕节市第一中学高二阶段练习）“冰，水为之，而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<02．（2021·河南省渑池高级中学高二阶段练习）以下说法中正确的是A．所有∆H<0的反应均是自发反应B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程C．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程D．自发进行的反应一定能迅速进行3．（2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末）下列说法正确的是A．放热反应均是自发反应B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0则一定不能自发进行C．物质的量增加的反应，△S为正值D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，能用勒夏特列原理解释4．（2021·陕西省宝鸡市长岭中学高二期中）下列说法错误的是A．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的△H＞0，△S＞0B．△H＜0，△S＞0的反应在温度低时不能自发进行C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0D．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向5．（2021·河北保定·高二期中）下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是A．B．C．D．6．（2022·天津河北·高二期末）下列说法正确的是A．吸热反应不可以自发进行B．同种物质固态时，熵值最大C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程D．铁在潮湿的空气中生锈的过程是自发的7．（2022·河南·郑州四中高二阶段练习）化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是A．ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜08．（2021·四川师范大学附属中学高二期中）下列反应在任何温度下都不能自发进行的是A． B．C． D．9．（2019·安徽·合肥市第八中学高二期末）将和通入密闭容器中发生反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数与温度和压强的关系如图。下列关于该反应的的判断正确的是A． B． C． D．10．（2022·浙江·高二阶段练习）工业合成尿素以NH3和CO2作为原料，其能量转化关系如图。已知2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l)△H=—103.7kJ·mol-1。下列有关说法正确的是A．△S1>0，△H4>0B．△H1=—10.0kJ·mol-1C．H2NCONH4比H2NCONH2能量低，更稳定D．过程③反应速率慢，使用合适催化剂可减小△H3而加快反应11．（2022·河南·高二期中）下列说法正确的是A．可逆反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl达到平衡后，加入KCl固体，逆反应速率加快B．中和同pH、同体积的NaOH溶液和氨水，消耗盐酸中HCl的物质的量相同C．由Sn(s，灰)=Sn(s，白)

△H=+2.1kJ·mol-1可知，灰锡比白锡稳定D．反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)

△H＜0，高温下才能自发进行12．（2022·浙江·慈溪中学高二阶段练习）在相同的温度和压强下，下列关于物质熵的大小排序正确的是A．B．C．D．13．（2022·江苏淮安·高二期中）下列过程是吸热，同时体系的混乱度增大的是A．Fe(s)→Fe(g)B．C(g)＋O2(g)=CO2(g)C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)D．NaOH(s)=Na＋(aq)＋OH-(aq)14．（2022·内蒙古·赤峰二中高二阶段练习）关于化学反应进行的方向叙述正确的是A．，时，反应自发进行，如金属钠和水的反应B．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的C．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小D．过程的自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程是否一定能迅速发生15．（2022·浙江温州·高二期末）下列与熵有关的叙述中不正确的是A．粒子无规则排列程度越大，体系的熵越大B．自发进行的化学反应都是熵增的过程C．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行D．16．（2022·四川达州·高二期末）下列说法中，正确的是A．水汽化的过程中，，B．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的C．

，则正丁烷比异丁烷稳定D．等质量的固态硫与气态硫完全燃烧的反应热(△H)，前者小于后者17．（2022·广西钦州·高二期末）下列说法正确的是A．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行B．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应C．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大D．反应在室温下可自发进行，则该反应的18．（2022·河南南阳·高二期末）下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是A．ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)

ΔH=+185.57kJ·mol-1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据D．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应19．相关规律(1)ΔH____0，ΔS____0的反应，任何温度下都能自发进行。(2)ΔH____0，ΔS____0的反应任何温度下都不能自发进行。(3)ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，____对反应的方向起决定性作用。①当ΔH<0，ΔS<0时，____下反应能自发进行。②当ΔH>0，ΔS>0时，____下反应能自发进行。(4)当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。①常温下的放热反应，____对反应方向起决定性作用。②常温下的吸热反应，____对反应方向起决定性作用。20．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据：反应①的ΔH(298K)=74.848kJ·mol-1，ΔS(298K)=80.674J·mol-1·K-1；反应②的ΔH(298K)=376.426kJ·mol-1，ΔS(298K)=220.211J·mol-1·K-1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：(1)判断反应②高温自发还是低温自发：_______(填“高温”或“低温”)。(2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行_______(填“能”或“不能”)。(3)求算制取炭黑的允许温度范围_______。21．根据所学知识和已有生活经验，分析以下反应在给定温度下能否正向自发进行，将这些反应的焓变和熵变“>0”或“＜0”填入表格。化学反应正向是否自发ΔHΔS常温Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g)__________________常温6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)______>0＜0常温NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)__________________常温C(s)＋CO2(g)=2CO(g)__________________22．（2021·福建省南安市柳城中学高二阶段练习）节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物的排放。(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的项重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：，如图所示为该反应过程中的能量变化：下列关于该反应的说法正确的是_____________(填序号)。A．，

B．，C．，

D．，(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，反应方程式为，该反应的，。该反应在常温下_____________(填“能”或“不能”)自发进行。高二化学同步学习高效学讲练（精准练习）第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学反应的方向1．（2022·贵州·毕节市第一中学高二阶段练习）“冰，水为之，而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0【答案】D【详解】水凝结成冰的过程为放热的气体分子数减小的过程，焓变小于零、熵变小于零；故选D。2．（2021·河南省渑池高级中学高二阶段练习）以下说法中正确的是A．所有∆H<0的反应均是自发反应B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程C．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程D．自发进行的反应一定能迅速进行【答案】C【详解】A．高温条件下熵减的放热反应的∆H—T∆S＞0，反应不能自发进行，故A错误；B．高锰酸钾受热分解生成氧气的反应是一个熵增的反应，故B错误；C．冰在室温下自动熔化成水是一个混乱度增大的熵增的过程，故C正确；D．反应能否自发进行与反应速率无关，则自发进行的反应不一定能迅速进行，如氢气和氧气在常温下化合成水是一个自发反应，但是反应速率非常慢，实际上是不能发生的，故D错误；故选C。3．（2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末）下列说法正确的是A．放热反应均是自发反应B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0则一定不能自发进行C．物质的量增加的反应，△S为正值D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，能用勒夏特列原理解释【答案】B【详解】A．△G=△H-T△S<0的反应可自发进行，放热反应不一定为自发进行的反应，与焓变和熵变有关，A错误；B．△G=△H-T△S<0的反应可自发进行，当△H>0，△S<0时，△G>0，反应一定不能自发进行，B正确；C．对于有气体参加的反应，气体体积增大的反应，△S为正值，不能简单分析物质的量增加，需排除固体和液体的化学计量数，C错误；D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，与浓度增大有关，平衡不移动，则不能用勒夏特列原理解释，D错误；答案选B。4．（2021·陕西省宝鸡市长岭中学高二期中）下列说法错误的是A．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的△H＞0，△S＞0B．△H＜0，△S＞0的反应在温度低时不能自发进行C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0D．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向【答案】B【详解】A．根据反应方程式物态变化，ΔS>0，ΔG=ΔH-TΔS，当反应温度较高时，即使ΔH>0，ΔG也可能小于0，该反应能正向进行ΔG<0，说明熵焓判据可以是选项描述数据，不符题意；B．ΔG=ΔH-TΔS，△H＜0，△S＞0的反应ΔG恒小于0，说明任何温度下该反应均能自发进行，描述错误，符合题意；C．根据物质物态变化，该反应正反应方向ΔS<0，室温下能自发进行，说明ΔG<0，根据ΔG=ΔH-TΔS，可知只有△H＜0时才有可能实现T较小时ΔG<0，描述正确，不符题意；D．根据反应物态变化可知反应正向△S＞0，当T值较大时可推得该反应可以出现ΔG<0，说明在较高温度时可以实现体系自发向混乱度增加的方向转变，描述正确，不符题意；综上，本题选B。5．（2021·河北保定·高二期中）下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是A．B．C．D．【答案】A【详解】A．为化合反应、通常为放热反应，且气体转变成固体为熵减反应，较低温度下可实现，属于自发反应，A符合；B．为熵增反应，B不符合；C．为熵增反应，C不符合；D．为熵增反应，D不符合；答案选A。6．（2022·天津河北·高二期末）下列说法正确的是A．吸热反应不可以自发进行B．同种物质固态时，熵值最大C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程D．铁在潮湿的空气中生锈的过程是自发的【答案】D【详解】A．吸热反应有时也可以自发进行，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，在常温下能够自发进行，A错误；B．同种物质的熵值大小：气态＞液态＞固态，因此同种物质固态时，熵值最小，气态时熵值最大，B错误；C．反应自发进行的条件是△H-T△S＜0，反应能否自发进行与焓变、熵变和反应温度有关，能够自发进行的反应不一定是熵增的过程，只有满足△H-T△S＜0的过程才是自发的，C错误；D．铁在潮湿空气中生锈，发生的是钢铁的吸氧腐蚀，是自发进行的放热反应，D正确；故合理选项是D。7．（2022·河南·郑州四中高二阶段练习）化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是A．ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0【答案】A【详解】A．△H＜0、△S＞0的反应在任何温度下都满足△H-T△S＜0，即任何温度下该反应均能自发进行，故A错误；B．吸热反应的△H＞0，△H-T△S＜0的反应可自发进行，则该反应是熵增反应，故B正确；C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，则△H-T△S＜0，反应可自发进行，故C正确；D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)中△S＜0，常温下能自发进行，则△H-T△S＜0，则该反应的△H＜0，故D正确；故选：A。8．（2021·四川师范大学附属中学高二期中）下列反应在任何温度下都不能自发进行的是A． B．C． D．【答案】D【详解】ΔH-TΔS<0，可发生自发反应，据此分析解题。A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0，ΔS>0，任何温度下均有ΔH-TΔS<0，任何温度下均能自发进行，A正确；B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，ΔS>0，较高温度时，ΔH-TΔS<0，即高温时能自发进行，B正确；C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，ΔS<0，较低温度时，ΔH-TΔS<0，即较低温度时能自发进行，C正确；D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0，ΔS<0，任何温度下均有ΔH-TΔS>0，即任何温度下均不能自发进行，D错误；答案选D。9．（2019·安徽·合肥市第八中学高二期末）将和通入密闭容器中发生反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数与温度和压强的关系如图。下列关于该反应的的判断正确的是A． B． C． D．【答案】B【详解】由图可知，压强相同时升高温度，Z的物质的量分数减小，可知升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即；温度相同时增大压强，Z的物质的量分数增大，可知增大压强使平衡正向移动，正反应为气体总物质的量减小的反应，可知，答案选B。10．（2022·浙江·高二阶段练习）工业合成尿素以NH3和CO2作为原料，其能量转化关系如图。已知2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l)△H=—103.7kJ·mol-1。下列有关说法正确的是A．△S1>0，△H4>0B．△H1=—10.0kJ·mol-1C．H2NCONH4比H2NCONH2能量低，更稳定D．过程③反应速率慢，使用合适催化剂可减小△H3而加快反应【答案】B【详解】A．二氧化碳气体转化为液态二氧化碳是一个熵减的过程，故A错误；B．由盖斯定律可知，①+②+③得反应2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l)，则△H=△H1+△H2+△H3=△H1+(—109.2kJ·mol-1)+(+15.5kJ·mol-1)=-103.7，则△H1=—10kJ·mol-1，故B正确；C．反应③为吸热反应说明H2NCONH4比液态水和H2NCONH2的总能量低，无法比较H2NCONH4比H2NCONH2的能量高低，所以无法判断两者的稳定性强弱，故C错误；D．过程③使用合适催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应热△H3的大小，故D错误；故选B。11．（2022·河南·高二期中）下列说法正确的是A．可逆反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl达到平衡后，加入KCl固体，逆反应速率加快B．中和同pH、同体积的NaOH溶液和氨水，消耗盐酸中HCl的物质的量相同C．由Sn(s，灰)=Sn(s，白)

△H=+2.1kJ·mol-1可知，灰锡比白锡稳定D．反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)

△H＜0，高温下才能自发进行【答案】C【详解】A．可逆反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl，实质为：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，因此加入KCl固体，不会影响反应速率，A错误；B．中和相同pH、相同体积的NaOH溶液和氨水，消耗HCl物质的量与碱的物质的量成正比，由于氨水中，NH3·H2O为弱碱，因此等体积等pH值的NaOH溶液和氨水，碱的物质的量：NaOH小于氨水，则氨水消耗的HCl的物质的量多，B错误；C．由Sn(s，灰)=Sn(s，白)

△H=+2.1kJ·mol-1可知，该反应为吸热反应，则灰锡的能量比白锡低，能量越高越不稳定，故灰锡比白锡稳定，C正确；D．反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的△H＜0，气体分子数增多，则△S＞0，因此常温下，△G=△H-T△S＜0，反应也能自发进行，D错误；答案选C。12．（2022·浙江·慈溪中学高二阶段练习）在相同的温度和压强下，下列关于物质熵的大小排序正确的是A．B．C．D．【答案】A【详解】A．同分异构体中，支链越多，熵越小，，故A正确；B．气体物质的量越多，熵越大，，故B错误；C．硫酸钠晶体含有结晶水，相对分子质量大，所以，故C错误；D．相同物质的量的物质，S(g)>S(l)>S(s)，所以，故D错误；选A。13．（2022·江苏淮安·高二期中）下列过程是吸热，同时体系的混乱度增大的是A．Fe(s)→Fe(g)B．C(g)＋O2(g)=CO2(g)C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)D．NaOH(s)=Na＋(aq)＋OH-(aq)【答案】A【详解】A．同种物质的熵值气体＞液体＞固体，Fe（s）→Fe（g），物质由固体到气体变化，需要吸收热量，体现混乱度增大，属于熵增大的过程，A项正确；B．C(g)＋O2(g)=CO2(g)，该反应为化合反应，形成化学键的过程要放出热量，反应前后气体的体积减小，为熵减小的过程，体系混乱程度减小，B项错误；C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)，该反应为化合反应，是一个放热反应，C项错误；D．氢氧化钠固体溶解属于放热过程，第一步电离过程为吸热过程，第二步形成水合离子的过程为放热，由于第二步放出的热量更多，所以氢氧化钠溶于水的过程为放热过程，形成离子的过程混乱度增大，属于熵增大的过程，D项错误；故答案选：A。14．（2022·内蒙古·赤峰二中高二阶段练习）关于化学反应进行的方向叙述正确的是A．，时，反应自发进行，如金属钠和水的反应B．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的C．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小D．过程的自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程是否一定能迅速发生【答案】A【详解】A．金属钠和水的反应放热、熵增大，，，，所以反应自发进行，故A正确；B．熵变、焓变共同决定反应方向，放热反应不一定都能自发进行，吸热反应不一定不能自发进行，故B错误；C．熵变、焓变共同决定反应方向，自发反应不一定熵增大，非自发反应不一定熵减小，故C错误；D．过程的自发性能用于判断过程的方向，但自发反应过程不一定能迅速发生，故D错误；选A。15．（2022·浙江温州·高二期末）下列与熵有关的叙述中不正确的是A．粒子无规则排列程度越大，体系的熵越大B．自发进行的化学反应都是熵增的过程C．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行D．【答案】B【详解】A．熵是衡量体系混乱度的物理量，粒子无规则排列程度越大，混乱度越大，熵越大，A正确；B．反应倾向于向熵增方向进行，只要满足吉布斯自由能小于零，如放热反应，熵减也可能满足吉布斯自由能小于零，反应自发进行，B错误；C．反应倾向于向熵增方向进行，故绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行，C正确；D．相同状况下的不同分子原子数越多越乱，乙烷中原子数多，混乱度大，熵大，D正确；故选B。16．（2022·四川达州·高二期末）下列说法中，正确的是A．水汽化的过程中，，B．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的C．

，则正丁烷比异丁烷稳定D．等质量的固态硫与气态硫完全燃烧的反应热(△H)，前者小于后者【答案】A【详解】A．水变成蒸气吸热，，气化后熵增加，则，A项正确；B．化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来，有的以光能、电能等形式表现出来，B项错误；C．

，则异丁烷所具有的能量更低，所以异丁烷相对更稳定，C项错误；D．同种物质不同状态的能量，气态大于固态，因此等质量时，气态硫完全燃烧放出的热量更多，△H更小，D项错误；答案选A。17．（2022·广西钦州·高二期末）下列说法正确的是A．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行B．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应C．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大D．反应在室温下可自发进行，则该反应的【答案】D【详解】A．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，则且的反应一定能自发进行，A项错误；B．非自发的反应，改变条件，不会改变结果，则通过改变条件不能使其成为自发反应，B项错误；C．同一种物质的熵：气态>液态>固态，即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，C项错误；D．反应的，在室温下可自发进行，则，即该反应的，D项正确；答案选D。18．（2022·河南南阳·高二期末）下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是A．ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)

ΔH=+185.57kJ·mol-1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据D．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应【答案】D【详解】A．ΔH＜0、ΔS>0，则ΔH-TΔS＜0，在任何温度下反应都能自发进行，故A正确；B．该反应的ΔH>0，ΔS>0才可能自发进行，因此NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，故B正确；C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据，应综合焓变和熵变判断反应的自发性，故C正确；D．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，非自发反应在一定条件下可进行，故D错误；故答案选D。19．相关规律(1)ΔH____0，ΔS____0的反应，任何温度下都能自发进行。(2)ΔH____0，ΔS____0的反应任何温度下都不能自发进行。(3)ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，____对反应的方向起决定性作用。①当ΔH<0，ΔS<0时，____下反应能自发进行。②当ΔH>0，ΔS>0时，____下反应能自发进行。(4)当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。①常温下的放热反应，____对反应方向起决定性作用。②常温下的吸热反应，____对反应方向起决定性作用。【答案】(1)

<

>(2)

>

<(3)

温度

高温

低温(4)

焓变

熵变20．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据：反应①的ΔH(298K)=74.848kJ·mol-1，ΔS(298K)=80.674J·mol-1·K-1；反应②的ΔH(298K)=376.426kJ·mol-1，ΔS(298K)=220.211J·mol-1·K-1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：(1)判断反应②高温自发还是低温自发：_______(填“高温”或“低温”)。(2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行_______(填“能”或“不能”)。(3)求算制取炭黑的允许温度范围_______。【答案】(1)高温(2)不能(3)927.8～1709.4K【解析】（1）ΔH-TΔS＜0时反应才能自发进行，因反应②的ΔH>0、ΔS>0，所以该反应自发进行所需要的温度条件为，即反应②在高温下能自发进行，故答案为：高温；（2）反应①在常温下时，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能自发进行，故答案为：不能；（3）甲烷生成炭黑和H2时，ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>927.8K，即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8K。甲烷生成乙炔时，ΔH-TΔS=376.426kJ·mol-1-2