高考化学一轮复习题组训练7.3化学平衡常数化学反应进行方向2含解析

化学平衡常数 化学反应进行方向

化学反应方向的判断

1.(2020·开封模拟)下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是

(　　)

A.非自发反应就是不可能发生的反应,自发反应就是能较快进行的反应

B.高温高压下石墨转化为金刚石是自发的化学反应

C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程

D.反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在低温下能自发进行,说明该反应的ΔH>0

【解析】选C。A项,非自发反应在一定条件下也能发生,自发反应不一定进行较快,错误;B项,石墨转化为金刚石,ΔH>0,该反应是非自发进行的化学反应,错误;C项,能量判据和熵判据组合而成的复合判据,只要ΔG=ΔH-TΔS<0,反应就可以自发进行,若ΔG>0,反应就不能自发进行,正确;D项,反应NH3(g)+HCl(g)

NH4Cl(s)在低温下能自发进行,ΔG=ΔH-TΔS<0,由方程式知TΔS<0,说明ΔH<0,错误。

2.(2020·咸阳模拟)下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是 (　　)

A.硝酸铵溶于水可自发进行,因为该过程ΔS>0

B.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行

C.2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(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】选B。硝酸铵溶于水是吸热过程,则有ΔS>0,故A正确;反应的自发性由焓变和熵变共同决定,当ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行,ΔG>0时反应不能自发进行,焓变小于零的反应,ΔH<0,若ΔS<0,高温下ΔG>0,反应不能自发进行,熵变大于零的反应,ΔS>0,若ΔH>0,高温下ΔG<0,反应可自发进行,故B错误;ΔH>0、ΔS>0,由ΔH-TΔS<0的反应可自发进行,可知能否自发进行与温度有关,故C正确;恒温恒压下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g),则ΔH-TΔS>0,反应一定不能自发进行,ΔS>0的反应,ΔH>0,故D正确。

3.(2020·邯郸模拟)(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)2C(s)+O2(g)。已知该反应的ΔH>0,判断该设想能否实现并写出依据:_______________________。 

(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式为2NO+2CO 2CO2+N2。若反应能够自发进行,则反应的ΔH_________(填“>”“<”或“=”)0。 

【解析】(1)2CO(g)2C(s)+O2(g),该反应是焓增、熵减的反应。根据ΔG=ΔH-TΔS>0,该设想不能实现。

(2)该反应为熵减反应,能自发进行,说明ΔH<0。

答案:(1)该设想不能实现,因为该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行　(2)<

【归纳提升】

焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响

【加固训练】

1.(2020·荆州模拟)下列反应过程中,ΔH>0且ΔS>0的是 (　　)

A.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)

B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

C.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)

D.HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)

【解析】选B。A项是熵减的放热反应;C项是熵减的放热反应;D项是放热反应。

2.(2020·铜陵模拟)对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是(　　)

A.若ΔH<0、ΔS>0,则任何温度下都能自发进行

B.若ΔH>0、ΔS<0,则任何温度下都不能自发进行

C.需要加热才能够进行的反应肯定不是自发反应

D.非自发反应在一定条件下可能变成自发反应

【解析】选C。若ΔH<0、ΔS>0,则有ΔG=ΔH-TΔS<0,故反应在任何温度下都能自发进行,A项正确;若ΔH>0、ΔS<0,则有ΔG=ΔH-TΔS>0,故反应在任何温度下都不能自发进行,B项正确;化学反应能否自发进行与是否需要加热无关,有些自发反应需要加热来引发反应,C项错误;有些非自发反应,改变反应条件可变成自发反应,如CaCO3分解在常温下是非自发反应,但在高温下是自发反应,D项正确。

3.(2020·哈尔滨模拟)下列说法中不正确的是 (　　)

A.反应SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行,则该反应的ΔH>0

B.反应3C(s)+CaO(s)CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0

C.反应BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0

D.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在常温下能够自发进行,则该反应的ΔH<0

【解析】选C。该反应为熵增反应,则有ΔS>0;该反应只有在高温下才能自发进行,说明在低温时ΔH-TΔS>0,则该反应的ΔH>0,A项正确。该反应为熵增反应,则有ΔS>0,该反应在常温下不能自发进行,说明常温时ΔH-TΔS>0,即反应的ΔH>0,B项正确。该反应为熵增反应,则有ΔS>0。该反应室温下不能自发进行,说明室温时ΔH-TΔS>0,即反应的ΔH>0,C项错误。该反应为熵减反应,则有ΔS<0;该反应常温下能自发进行,说明常温时ΔH-TΔS<0,即反应的ΔH<0,D项正确。

4.(2020·盐城模拟)下列有关叙述中正确的是 (　　)

【解析】选B。该反应中固体分解生成气体和固体,则该反应为熵增加的吸热反应,即ΔH>0、ΔS>0,当温度升高时,ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行,A项错误;该反应的ΔH<0,若为熵增反应,任何温度下都能自发进行;若为熵减反应,在低温下能自发进行,故x可能等于1、2或3,B项正确;该反应为熵增反应,即ΔS>0,当ΔH<0时,在任何温度下均能自发进行,当ΔH>0时,高温下可自发进行,C项错误;该反应为熵减反应,常温下能自发进行,说明该反应一定是放热反应,则有ΔH<0,D项错误。

5.(2020·西城模拟)判断下列过程熵变的正负(填“>0”或“<0”):

(1)溶解少量蔗糖于水中,ΔS____________。 

(2)纯碳和氧气反应生成CO(g),ΔS____________。 

(3)液态水蒸发变成水蒸气,ΔS____________。 

(4)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS____________。 

【解析】(1)蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大。(2)反应气体分子数增多是熵增大的过程。(3)液态水变为气态水,是熵值增大的过程。(4)反应气体分子数增多是熵增大的过程。

答案:(1)>0　(2)>0　(3)>0　(4)>0