2019-2020年高中化学 2.4化学反应进行的方向练习 新人教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 2.4化学反应进行的方向练习 新人教版选修41.许多反应在特定条件下都能自发进行。下列过程中不能自发进行的是()A.自由落体B.热量由低温物体向高温物体传递C.汽油挥发D.气体从高密度处向低密度处扩散解析:自然界中,自由落体、热量由高温物体向低温物体传递、汽油挥发、气体从高密度处向低密度处扩散都是自发过程,其逆过程都是非自发的。答案:B2.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一因素解析:多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素”。答案:C3.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A.2N2(g)+O2(g)2N2O(g)H=+163 kJmol-1B.Ag(s)+Cl2(g)AgCl(s)H=-127 kJmol-1C.HgO(s)Hg(l)+O2(g)H=+91 kJmol-1D.H2O2(l)O2(g)+H2O(l)H=-98 kJmol-1解析:对于A项,H>0,S<0,H-TS>0,即任何温度下,反应都不能自发进行;对于B项,H<0,S<0,在较低温度下,H-TS<0,即反应温度不能过高;对于C项,H>0,S>0,若使反应自发进行,即H-TS<0,必须升高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;对于D项,H<0,S>0,在任何温度下,H-TS<0,即在任何温度下反应均能自发进行。答案:D4.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D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大解析: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;吸热反应也可以自发进行,例如,在25 和1.01105 Pa时,(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJmol-1,不难看出,上述反应是吸热反应,又是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的;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;扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案:A5.(双选)下列变化中,S<0的是()A.-10 液态水结冰B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)C.干冰(CO2)的升华D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)解析:气体液化、液体凝固是体系混乱度减小的过程,故A项S<0;B项中两种气体反应转化为固体,体系S<0;固体溶解、气体扩散和固体熔化、升华均为体系混乱度增加的过程,故C项S>0;D项中CaCO3固体分解有气体生成为熵增过程,S>0。答案:AB6.如下图所示,在图(1)中A、B两容器里分别收集着两种互不作用的理想气体。压强不变,若将中间活塞打开如图(2),两种气体分子立即都占满了两个容器。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()理想气体的自发混合A.此过程是从混乱度小的向混乱度大的变化过程,即熵增加的过程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.只有在一定温度下,此过程是自发进行的解析:两种互不作用的理想气体的等压混合,是一个不伴随能量变化的过程,但是一个熵增加的过程,所以在任何温度下都是自发的过程。答案:D7.25 、101 kPa条件下,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=56.7 kJmol-1能自发进行的原因是()A.吸热反应B.放热反应C.熵减小的反应D.熵增加效应大于热效应解析:反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=56.7 kJmol-1,焓变大于0,但从熵增加看该反应自发进行,原因是熵增加效应大于热效应。D项正确。答案:D8.某反应:AB+C在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程H、S的判断正确的是()A.H<0、S<0B.H>0、S<0C.H<0、S>0D.H>0、S>0解析:由题意知,该反应在室温下不能自发反应,根据复合判据,即H-T低S>0(1),而高温下能自发进行,即H-T高S<0(2),综合(1)(2)可确定H>0,S>0。答案:D9.判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增加”“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(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)。(4)Cu(s)+Cl2(g)CuCl2(s)。(5)将少量KNO3晶体溶解在水中。解析:判断熵值变化的依据是同温同压下,气态熵值>液态熵值>固态熵值,状态都是气态时,看物质的量的多少,物质的量越多,熵值越大。故(1)减小,(2)无明显变化,(3)增加,(4)减小。(5)KNO3溶于水时KNO3K+N,自由移动离子数目增多,因此熵值增加。答案:(1)减小(2)无明显变化(3)增加(4)减小(5)增加10.有A、B、C、D 4个反应:反应ABCDH/(kJmol-1)10.51.80-126-11.7S/(Jmol-1K-1)30.0-113.084.0-105.0则在任何温度都能自发进行的反应是;任何温度都不能自发进行的反应是;另两个反应中,在温度高于时可自发进行的反应是,在温度低于时可自发进行的反应是。解析:将表中数据代入公式G=H-TS;当G<0时,反应可自发进行,当G>0时,反应不可自发进行。答案:CB77 A-161.6 DB组1.下列说法正确的是()A.若某自发反应的S>0,则该反应一定有H<0B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57 kJmol-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.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解析:自发反应必有H-TS<0,当S>0时,H<0或H>0都可能,A选项错;吸热的自发反应一定是熵增大的,B选项正确;应将焓变和熵变综合起来即利用复合判据进行判断,C选项错;使用催化剂只能降低反应的活化能,加快化学反应速率,但不能改变反应的方向,D选项错。答案:B2.下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是()A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的解析:H<0,S>0的反应一定能自发进行;H>0,S<0的反应一定不能自发进行;H>0,S>0的反应,高温下能自发进行,低温下不能自发进行;H<0,S<0的反应,低温下能自发进行,高温下不能自发进行。答案:A3.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,反应原理:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。在298 K、101 kPa下,H=-113 kJmol-1、S=-145 Jmol-1K-1。下列说法中错误的是()A.该反应中反应物的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C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒解析:该反应是放热反应,反应物总能量高于生成物的总能量,A项正确;常温下,H-TS=-113 kJmol-1-298 K(-145 Jmol-1K-1)10-3kJJ-1<0,故常温下该反应可自发进行,高温和催化剂只是加快反应速率,B项错误,C项正确;CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒,D项正确。答案:B4.已知:若一个可逆反应的正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980 K时H-TS=0。当体系温度低于980 K时,估计H-TS0(填“大于”“小于”或“等于”,下同);当体系温度高于980 K时,估计H-TS0。(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)H(298.15 K)=-94.0 kJmol-1,S(298.15 K)=-75.8 Jmol-1K-1。设H和S不随温度而变化,则此反应自发进行的温度是。解析:(1)C(s)+CO2(g)2CO(g)为吸热反应,H>0,则2CO(g)CO2(g)+C(s)为放热反应,H<0。又该反应S<0,则当T<980 K时,H-TS<0;T>980 K时,H-TS>0。(2)由题给信息,要使反应能自发进行,需有H-TS<0,即-94.0 kJmol-1-T(-75.8 Jmol-1K-1)10-3 kJJ-1<0,则T<=1.24103 K。答案:(1)小于大于(2)小于1 240 K5.氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列问题:用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式如下:N2+3H22NH3。已知,在常温下,1 g H2完全转化为NH3,放出的热量为15.4 kJ。(1)请写出该反应的热化学方程式。(2)如果一个反应的H-TS<0,则该反应能够自发进行。已知该反应的S=-198.2 Jmol-1K-1。请判断上述氨气的合成反应在常温下(填“能”或“不能”)自发进行。解析:H-TS=-92.4 kJmol-1-298 K(-0.198 2 kJmol-1K-1)<0,所以可以自发进行。答案:(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1(2)能