第3节 化学反应的方向
1．以下说法中正确的是( C )
A．ΔH<0的反应均是自发反应
B．自发进行的反应一定能随时自动发生
C．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程
D．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)高温下，不能自发
解析：ΔG<0反应自发进行，由ΔG＝ΔH－TΔS可知，ΔH<0时，若ΔS<0，则ΔG可能大于0，反应非自发，故A错误；ΔG<0反应自发进行，能否随时自动发生还有反应速率问题，故B错误；反应向熵增方向进行，同种物质熵值：液体>固体，冰在室温下自动融化成水，是熵增的过程，故C正确；碳酸镁分解属于吸热反应，ΔH>0，MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)，固体分解得到气体，混乱度增加，ΔS>0，在高温条件下ΔG＝ΔH－T·ΔS<0反应自发进行，故D错误。
2．下列反应中ΔH>0，ΔS>0的是( A )
A．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
B．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)
C．4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)
D．任何温度下均能自发进行2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
解析：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)是吸热反应，气体体积增大，故A正确；NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)是放热反应，气体体积减小，故B错误；4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)是放热反应，气体体积减小，故C错误；2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)，ΔH＜0，气体体积增大的反应其ΔS>0，故D错误。
3．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是( B )
A．1 mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B．自发进行的反应一定能迅速进行
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：物质聚集状态不同熵值不同，气体S>液体S>固体S,1 mol
H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]<S[H2O(g)]，故A正确；ΔG<0反应自发进行，能自发进行，反应速率不一定大，如金属的腐蚀，故B错误；CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0，ΔS>0，能否自发进行，ΔH－TΔS<0与温度有关，故C正确；恒温恒压下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)则ΔH－TΔS>0，反应低温不能自发进行，ΔS>0的反应，ΔH>0，故D正确。
4．下列对化学反应方向的说法，正确的是( B )
A．同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减
B．常温下反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH<0
C．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0，ΔS>0，不论在何种条件下都不可能自发进行
D．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据
解析：同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增，故A错误；反应的ΔS<0，由ΔG＝ΔH－T·ΔS<0，反应可自发进行可知，ΔH<0，故B正确；能自发进行，应满足ΔH－T·ΔS<0，ΔH>0，ΔS>0，则应在高温下进行，故C错误；在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向，ΔH－TΔS<0则能自发进行；ΔH－TΔS>0则不能自发进行，故D错误。
5．判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小。
(1)NH4NO3爆炸：
2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)。( A )
(2)水煤气转化：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)。( D )
(3)臭氧的生成：3O2(g)===2O3(g)。( B )
A．熵增大 B．熵减小
C．不变 D．熵变很小
解析：(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应：(2＋4＋1)－0>0，因此该过程是熵增加的过程；
(2)水煤气转化反应，气态物质的物质的量在反应前后未发生变化：(1＋1)－(1＋1)＝0，估计该过程的熵变很小；
(3)生成臭氧后，气态物质的物质的量减小：2－3<0，因此该过程是熵减小的过程。