知识讲解_化学反应进行的方向

1 化学反应进行的方向 【学习目标】 1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性； 2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。 【要点梳理】 要点一、自发过程与自发反应 【高清课堂：化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】 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分类 ③特点 a．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）。 b．在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。 ④实例 a．自然界中，水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流。 b．物理学中，电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。 c．日常生活中，气温升高，冰雪自动融化。 2、自发反应 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的反应。 【高清课堂：化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】 3、自发过程和自发反应的特点 ①具有方向性，如果某个方向的反应在一定条件下是自发的，则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发，如 铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的，而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。 ②要想使非自发过程发生，则必须对它做功，如利用水泵可使水从低处升到高处，通电可将水分解生成氢气 和氧气。 4、自发过程和自发反应的应用 自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷可在内燃机中被用来做功， 锌与 CuSO4 溶液的反应可被设计成原电池，可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池等。 要点诠释：过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。 要点二、化学反应进行方向的判据 1、焓判据 ①概念：体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态（这时体系往往会对外部做功或释放能量），该判据又 称能量判据。 ②应用：由焓判据知，放热过程（ΔH＜0）常常是容易自发进行的。 ③焓判据的局限性 2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol－1 (NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3 (g) ΔH=+74.9 kJ·mol－1 以上两个反应都是吸热反应，但是也可以自发进行。因此焓变是影响反应自发进行的因素，但不是唯一因素。 【高清课堂：化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】 2、熵判据 过程 不需借助外力 需借助外力 自发过程 非自发过程2 ①熵 a．概念：表示体系的不规则或无序状态程度的物理量，熵的符号为 S，单位 J/(mol·K)。 b．实质：用来描述体系的“混乱度”，是物质的一个状态函数，熵值越大，体系的混乱度越大。 c．影响熵大小的因素 Ⅰ．同一条件下，不同的物质熵值不同。 Ⅱ．同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关。一般地，对同一物质而言：S (g)＞S (1)＞S (s)。 ②熵判据 a．熵增原理 在与外界隔离的体系中，自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做 熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 b．应用：由熵判据知，熵增（ΔS＞0）的过程常常是自发进行的。 c．局限性 少数熵减小的过程，在一定条件下也可以自发进行。如-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过 程（但它是放热的）；2Al (s)+Fe2O3 (s)==Al2O3 (s)+2Fe (s) ΔS=－39.35 J/(mol·K)，该反应是熵减过程，但在高 温时能自发进行。 熵变是影响反应自发进行的又一个因素，但也不是唯一因素。 要点三、决定和影响化学反应进行方向的因素 1、化学反应的方向与焓变的关系 ①多数能自发进行的反应是放热反应。 例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热。4Fe(OH)2 (s)+2H2O (1)+O2 (g)==4Fe(OH)3 (s) ΔH=－444.3 kJ/mol ②有些吸热反应也能自发进行。 例如：NH4HCO3 (s)+CH3COOH (aq)==CO2 (g)+CH3COONH4 (aq)+H2O (1) ΔH=+37.30 kJ/mol ③有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。 例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的 CaCO3 的分解反应。 CaCO3 (s)==CaO (s)+CO2 (g) ΔH（298 K）=+178.2 kJ/mol ΔH（1200 K）=+176.5 kJ/mol 2、化学反应的方向与熵变的关系 反应的熵变ΔS 为产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。 ①许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵 变通常都是正值，为熵增加的反应。 例如：2H2O2 (aq)==2H2O (1)+O2 (g) ②有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。 例如：CaCO3 (s) CaO (s)+CO2 (g) C (s)+H2O (g) CO (g)+H2 (g) ③铝热反应是熵减小的反应，它在一定条件下也可以自发进行。 2Al (s)+Fe2O3 (s)==Al2O3 (s)+2Fe (s) 任何反应体系都有趋向于从高能状态转变为低能状态和从有序自发地转变为无序的倾向。因此影响和决定化 学反应进行方向的因素是焓变和熵变。 要点四、复合判据 【高清课堂：化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】 高温 高温3 1、复合判据（自由能判据） 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG=ΔH－TΔS＜0 的方向进行，直到达平衡状态。 2、复合判据与反应能否自发进行的关系 ΔG=ΔH－TΔS＜0 反应能自发进行 ΔG=ΔH－TΔS=0 反应达到化学平衡状态 ΔG=ΔH－TΔS＞0 反应不能自发进行 3、应用 （4）理解复合判据应注意以下四点： ①焓变与熵变共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行。 ②焓和熵的变化都只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关。 ③反应方向的判断与反应条件有关，不能随意将常温、常压下的结论用于其他温度、压强下的反应。 ④反应发生的条件有多种，ΔH－TΔS 这个判据只能用于温度、压强一定的条件下的反应，不能用于其他条 件（如温度、体积一定）下的反应。 【典型例题】 类型一、自发过程与自发反应 例 1 下列过程属于非自发过程的是（ ） A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰 C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧 【答案】B 【解析】自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是 自发过程，其逆向过程都是非自发的。 例 2 过程的自发性的作用是（ ） A．判断过程的方向 B．确定过程是否一定会发生 C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 【答案】A 【解析】大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程 发生的速率。所以 A 正确，B、C 不正确。放热反应常常是自发进行的过程，但是有些吸热反应也能自发进行， D 不正确。 举一反三： 【高清课堂：化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】 【变式 1】知道了某过程有自发性之后，则（ ） A．可判断出过程的方向 B．可确定过程是否一定会发生 C．可预测过程发生完成的快慢4 D．可判断过程的热效应 【答案】A 【变式 2】运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是（　　） A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B．NH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D．增大反应物浓度可加快反应速度，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2 的速率 【答案】D 【解析】A、吸热反应可以自发进行，△H＞0，若满足△H﹣T△S＜0，必须是熵增的反应，故 A 正确； B、氟化铵水解生成氟化氢，氢氟酸和玻璃中二氧化硅反应腐蚀玻璃，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂 瓶中，故 B 正确； C、海底中天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，为可燃冰，故 C 正确； D、常温下铁在浓硫酸中钝化，表面形成致密氧化物薄膜阻止浓硫酸与铁反应，不能生成氢气，故 D 错误； 故选 D。 【变式 3】下列不属于自发过程的是（ ） A．铁生锈 B．NaCl 溶于水后的扩散 C．Zn 与 CuSO4 溶液反应 D．石墨转化为金刚石 【答案】D 【解析】金刚石转化为石墨是放热反应，根据化学反应的能量判据可知，金刚石转化为石墨是自发进行的， 而石墨转化为金刚石则不属于自发过程。 类型二、化学反应进行方向的判据 例 3 以下自发反应可用焓判据来解释的是（ ） A．硝酸铵自发地溶于水 B．2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ/mol C．(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3 (g) ΔH=+74.9 kJ/mol D．2H2 (g)+O2 (g)==2H2O (1) ΔH=－571.6 kJ/mol 【答案】D 【解析】焓判据能够说明放热反应为自发反应，而 A、B、C 三个自发过程均为吸热过程，显然不能单用焓 判据来解释。只有 D 项可以用焓判据解释。 例 4 下列反应中，熵减小的是（ ） A．2HI (g)==H2 (g)+I2 (g) B．NH4NO3 爆炸：2NH4NO3 (s)==2N2 (g)+4H2O (g)+O2 (g) C．2O3 (g)==3O2 (g) D．4NH3 (g)+5O2 (g)==4NO (g)+6H2O (1) 【答案】D 【解析】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，所以可认为 A 项的熵不变，B、C 项的熵增加，D 项的熵减小。 例 5 能用能量判据判断下列过程方向的是（ ） A．水总是自发地由高处往低处流 B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列，5 D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大 【答案】A 【解析】A 项，水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向：B 项，有些吸热反应也可以 自发进行，例如，在 25℃和 1.01×10 5 Pa 时，2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ/mol，(NH 4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3 (g) ΔH=+74.9 kJ/mol，不难看出上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增大的反应，显 然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C 项，有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混 乱度的倾向，属于熵判据。D 项，扑克牌的无序排列也属于熵判据。 举一反三： 【高清课堂：化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】 【变式 1】已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C (s，石墨)+O2 (g)==CO2 (g) ΔH=－393.5 kJ/mol C (s，金刚石)+O2 (g)==CO2 (g) ΔH=－395.4 kJ/mol 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ） A．石墨转化成金刚石是自发进行的过程 B．金刚石转化成石墨是自发进行的过程 C．石墨比金刚石能量低 D．金刚石比石墨能量低 【答案】BC 【解析】由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1 mol 石墨转化为 1 mol 金刚石吸收 1.9 kJ 的热量， 金刚石转化为石墨是放热反应，根据化学反应的能量判据可知该反应可以自发进行。所以 BC 正确。 【变式 2】下列说法正确的是（ ） A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行 B．NH4HCO3 (s)==NH3 (g)+H2O (g)+CO2 (g) ΔH=+185.57 kJ/mol，反应能自发进行，原因是体系有自发地 向混乱度增加的方向转变的倾向 C．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反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 【答案】B 【解析】正确解答本题，首先要明确焓判据和熵判据对化学反应方向的影响，然后利用复合判据（自由能变 化）进行综合分析判断，同时要注意催化剂在化学反应中的作用。A 项错误，有些能使熵值增大的吸热反应也可 以自发进行；C 项错误，应将二者综合起来即利用复合判据进行判断；D 项错误，催化剂只能降低反应的活化能 而改变化学反应速率，不能改变反应的方向。 类型三、复合判据 例 6（2016 北京房山模拟）向平底烧瓶中放入氢氧化钡固体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵固体，塞紧瓶塞， 在瓶底和木板间滴少量水，一会儿，就会发现瓶内固态物质减小，有液体生成，瓶壁变冷，小木板上因少量水结 冰冻结，而将烧瓶黏住，这时打开瓶塞，散发出来的气体有氨味，这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O (s)+2NH4Cl (s)==BaCl2 (s)+2NH3 (g)+10H2O (l)。下列结论正确的是（ ） A．该反应是一个熵减的反应 B．该反应ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0 C．吸热反应在常温下一定不能进行 D．能自发进行的反应一定能迅速发生反应 【思路点拨】根据实验现象可以判断焓的变化，根据方程式可以判断熵的变化，再运用△H-T△S 与 0 的大 小关系判据反应能否自发进行。 【答案】B6 【解析】该反应生成物气体系数大，混乱度大，是一个熵增的反应，故 A 错误；反应能否自发进行，由熵 变和焓变共同决定，该反应吸热，所以ΔH＞0，反应可以自发进行，ΔH－TΔS＜0，故 B 正确：该吸热反应在 常温下也能自发进行，故 C 错误：能自发进行的反应和反应的速率快慢之间没有关系，故 D 错误。 【总结升华】判断反应自发进行的传统方法： （1）由不稳定物质向稳定物质转变； （2）对于复分解反应类型的离子反应，一般是由易电离的物质向难电离的物质转变，或向离子浓度减小的 方向转变； （3）由难挥发性（高沸点）物质向易挥发性（低沸点）物质转变。 （4）由氧化性（还原性）强的物质向氧化性（还原性）弱的物质转变。 举一反三： 【变式 1】已知在 100 kPa、298.15 K 时石灰石发生分解反应：CaCO 3 (s)==CaO (s)+CO2 (g) ΔH=+178.3 kJ/mol，ΔS=+160．4 J/（mol·K），试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。 【答案】在 100 kPa、298.15 K 时，石灰石的分解反应为非自发反应，自发进行分解的最低温度为 1112 K。 【 解 析 】 Δ H － T Δ S=+178.3 kJ/mol － 298.15 K × [+160.4 × 10 － 3 kJ/(mol · K)=+130.5 kJ/mol ＞ 0 ， 。3 178.3 kJ / mol 1112 K160.4 10 kJ /(mol K) HT S − ∆ +> = =∆ + × ⋅7 【巩固练习】 1．已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性：I－＞Fe2+＞Br－＞Cl－。下列反应能正向自发进行的是（ ） A．Br2+2Fe2+==2Fe3++2Br－ B．2Fe3++2I－==2Fe2++I2 C．I2+2Fe2+==2Fe3++2I－ D．2Fe3++2Cl－==2Fe2++Cl2↑ 2．（2015 浙江温州期中）下列说法正确的是（ ） A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C．常温下，反应 C（s）+CO2（g）⇌2 CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0 D．反应 2Mg（s）+CO2（g）= C（s）+2MgO（s）能自发进行，则该反应的△H＞0 3．在 25℃、1.01×105 Pa 时，反应 2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+57.7 kJ / mol 能自发进行的原因是（ ） A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减小的反应 D．熵增效应大于能量效应 4．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为： ΔH－TΔS＜0 反应能正向自发进行 ΔH－TΔS＝0 反应达到平衡状态 ΔH－TΔS＞0 反应不能自发进行 设反应 A==D+E ΔH－TΔS=(－4500+11T / K) J·mol－1，要防止反应发生，温度必须（ ） A．高于 409 K B．低于 136 K C．高于 136 K 而低于 409 K D．低于 409 K 5．下列过程属于熵（S）增加的是（ ） A．一定条件下，水由气态变成液态 B．高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C．4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g) D．CaCO3(s) CaO(s)+ CO2(g) 6．下列关于冰融化为水的过程判断正确的是（ ） A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0 7．（2016 山东青岛月考）金属锡的冶炼常用焦炭做还原剂：SnO2 (s)+2C (s)==Sn (s)+2CO (g)，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（ ） A．ΔH＜0、ΔS＜0 B．ΔH＞0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＞0 8．碳酸铵(NH4)2CO3 在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法正确的是（ ） A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 一定条件 高温8 B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量 C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自进行 D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解 9．（2016 三明月考）反应 CH3OH（g）+NH3（g）=CH3NH2（g）+H2O（g），在高温下才能自发向右进行，则 该反应的△H、△S 应为（ ） A．△H＞0、△S＜0 B．△H＜0、△S＞0 C．△H＞0、△S＞0 D．△H＜0、△S＜0 10．下列过程的熵变的判断不正确的是（ ） A．溶解少量食盐于水中：ΔS＞0 B．碳和氧气反应生成 CO (g)：ΔS＞0 C．水蒸气变成液态水：ΔS＞0 D．CaCO3 (s)加热分解为 CaO (s)和 CO2 (g)：ΔS＞0 11．判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增大”、“减小”或“无明显变化”。 （1）2H2 (g)+O2 (g) 2H2O (l)____________。 （2）H2 (g)+Cl2 (g) 2HCl (g)____________。 （3）(NH4)2CO3 (g)==NH4HCO3 (s)+NH3 (g)____________。 （4）Cu (s)+Cl2 (g) CuCl2 (s)____________。 12．煤炭燃烧的过程中会释放大量的 SO2，严重破坏生态环境，采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4 的形式固定，从而降低 SO2 的排放，但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4 发生化学反应，降低了脱硫 效率，相关反应的热化学方程式如下： CaSO4（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1=218.4kJ•mol﹣1（反应Ⅰ） CaSO4（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO2（g）△H2=﹣175.6kJ•mol﹣1（反应Ⅱ） 请回答下列问题： （1）反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是　 　　。 （2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp 时用气体组分（B）的平衡压强 p（B）代替该气体物质的量的 浓度 c（B），则反应Ⅱ的 Kp=　 　　（用表达式表示）。 （3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的 是　 　。 （4）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由 是　 　 　． 点燃 点燃 点燃9 （5）图 1 为实验测得不同温度下反应体系中 CO 初始体积百分数与平衡时固体产物中 CaS 质量百分数的关 系曲线，则降低该反应体系中 SO2 生成量的措施有　 　。 A．向该反应体系中投入石灰石 B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度 C．提高 CO 的初始体积百分数 D．提高反应体系的温度 （6）恒温恒容下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且 v1＞v2，请在图 2 中画出反应体系中 c（SO2）随时间 t 变 化的总趋势图。 13．电子工业中清洗硅片上的 SiO2 (s)的反应是 SiO2 (s)+4HF (g)==SiF4 (g)+2H2O (g) ΔH (298.15 K)=－94.0 kJ / mol ΔS (298.15 K)=－75.8 J / (mol·K) 设ΔH 和ΔS 不随温度变化而变化，试求此反应能够自发进行的温度条件。10 答案： 1．AB 【解析】氧化还原反应的方向是强还原剂与强氧化剂反应，生成弱还原剂和弱氧化剂。A、B 符合。C 中氧化性 应 I2＜Fe3+，D 中氧化性应 Fe3+＜Cl2，不能自发进行氧化还原反应。 2．C 【解析】反应的自发性由ΔH－TΔS 决定，故 A、B 项错误；C 中反应的△S＞0，在常温下不自发，则△H＞0； D 中反应的△S＜0，能自发进行，说明△H＜0。 3．D 【解析】该反应是吸热反应，根据焓判据是不能自发进行的，说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应， 并且熵增效应大于能量效应。 4．A 【解析】要防止反应发生需满足ΔH－TΔS＞0 的条件，解不等式得 T＞409 K，故 A 正确。 5．D 【解析】物质由固态→液态→气态的过程是熵增过程，反之是熵减过程；气体的量由少到多的过程是熵增过程， 反之是熵减过程。D 项是熵增反应。 6．C 【解析】冰的融化是吸热过程，故ΔH＞0；冰融化成水，分子的活动能力增强，混乱度增大，故ΔS＞0。 7．D 【解析】SnO2 (s)+2C (s)==Sn (s)+2CO (g)，该反应生成物气体系数大，混乱度大，所以是熵增加的反应，故ΔS＞ 0；由图可知，反应物的总能量低，生成物的总能量高，则该反直是吸热反应，故ΔH＞0。 8．A 【解析】(NH4)2CO3 的分解为吸热反应，而只根据焓变判断，反应不易自发进行；结合熵变对化学反应的共同影 响，该反应熵值一定增大，反应可自发进行。 9．C 【解析】反应 CH3OH（g）+NH3（g）=CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下才能自发向右进行，则满足△H-T△S＜ 0。A 项△H＞0、△S＜0，△H-T△S＞0，反应不能自发进行，故 A 错误；B 项△H＜0、△S＞0，△H-T△S＜0 一定成立，反应在任何温度下一定能够自发进行，故 B 错误；C 项△H＞0、△S＞0，要保证△H-T△S＜0，则 T 为高温，故 C 正确；D 项△H＜0、△S＜0，要保证△H-T△S＜0，则 T 为低温，故 D 错误。 10．C 【解析】熵变是依据混乱度来取值的。混乱度的大小取决于能够自由运动的粒子的数目。因此 A、D 均因增大了 自由程度而熵增大。C 则由于气体变为液体而自由程度减小，故应是熵减小。B 中由于产生的一氧化碳分子数大 于消耗的氧气分子数，所以混乱度增大。 11．（1）减小 （2）无明显变化 （3）增大 （4）减小 【解析】由于 S (g)＞S (1)＞S (s)，故气体→液体→固体是熵减的变化，反之是熵增的变化。11 12．（1）高温；（2） ；（3）C； （4）如果气体中 SO2 和 CO2 浓度之比随时间变化，则两个反应同时进行； （5）ABC； （6） 【解析】（1）反应Ⅰ吸热，则△H＞0，由方程式可知△S＞0，反应能自发进行，应满足△H﹣T•△S＜0，则 应在较高温度下进行； （2）由题意可知，反应Ⅱ的 Kp= ； （3）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则 A、D 错误；由方程式可知反应Ⅱ气体较多，则活化能较 大，则 B 错误、C 正确； （4）反应Ⅰ生成 SO2 和 CO2，反应Ⅱ只生成 CO2，如两个反应同时发生，则气体中 SO2 和 CO2 浓度之比随 时间变化； （5）A．向该反应体系中投入石灰石，可使更多的二氧化硫转化为硫酸钙，减少二氧化硫的排放，故 A 正 确； B．由反应Ⅰ可知生成二氧化硫的反应为吸热反应，则低温下不利于生成二氧化硫，则应在合适的温度区间 内控制较低的反应温度，故 B 正确； C．由图象可知，提高 CO 的初始体积百分数，可以增大 CaS 的质量分数，减少二氧化硫的排放，故 C 正确； D．提高反应体系的温度，不利于二氧化硫的减少，故 D 错误． （6）反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且 v1＞v2，因反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则温度逐渐降低，反应速率 逐渐减小，则图象应为 。 13．要使反应能够自发进行，则ΔH－TΔS＜0， 即－94.0 kJ / mol－T×[－75.8×10－3 kJ / (mol·K)]＜0， ， 即只有在温度低于 1240 K 时反应才能自发进行。 3 94.0kJ / mol 1240K75.8 10 kJ / (mol K)T −< =× ⋅