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人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向课后练习题
展开[基础过关练]
1.下列说法不正确的是( )
A.铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程
B.冰融化的过程中,熵值增加
C.无热效应的自发过程是不存在的
D.同一物质固态时熵值最小
C [自发过程是在一定条件下不需要外力就能进行的过程。铁生锈和氢燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增强、放出热量的自发反应,A项正确;冰融化即有序性减小,混乱度增加,即熵值增加,B项正确;物质由有序转化为无序时,不一定发生热效应,如分子的扩散现象 ,C项错误;同一物质在固态时有序性最高,混乱度最小,熵值最小,D项正确。]
2.下列反应过程中,ΔH>0且ΔS>0的是( )
A.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
B.NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)
C.4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
D.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)
A [ΔH>0表明反应是吸热反应,ΔS>0表明该反应是体系混乱程度增大的反应。
A.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)是体系混乱程度增大的吸热反应,正确;B.NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s) 是体系混乱程度减小的放热反应,错误;C.4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) 是体系混乱程度减小的放热反应,错误;D.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)是体系混乱程度减小的放热反应,错误。]
3.下列自发反应可用焓判据来解释的是( )
A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
ΔH=+56.7 kJ·ml-1
B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)
ΔH=+74.9 kJ·ml-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·ml-1
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=+178.2 kJ·ml-1
C [从焓变的角度分析,化学反应有由高能状态向低能状态转化,使体系能量降低的趋势,表现为放热反应较易进行。]
4.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是( )
A.有时焓变对反应的方向起决定性作用
B.有时熵变对反应的方向起决定性作用
C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D.任何情况下,温度都不可能对反应的方向起决定性作用
D [ΔH <0、ΔS<0,低温下反应自发进行,则说明此时焓变对反应的方向起决定作用,A正确;ΔH >0、ΔS>0,高温下反应自发进行,则说明此时熵变对反应的方向起决定作用,B正确;依据ΔH-TΔS<0的反应能自发进行,说明焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素,C正确;如果反应的焓变和熵变的作用相反且相差不大时,温度有可能对反应的方向起决定作用,D错误。]
5.(2021·河北尚义一中高二月考)下列有关反应限度的叙述正确的是( )
A.大多数化学反应在一定条件下都有一定的限度
B.依据焓判据:NH4HCO3受热分解可自发进行
C.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,改变反应限度
D.FeCl3与KSCN反应达到平衡时,向其中滴加KCl溶液,则溶液颜色变深
A [大多数化学反应都有一定的限度,A正确; NH4HCO3受热分解是吸热反应,焓变大于零,根据焓变判断不可自发进行,B错误;使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应限度,C错误; Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,KCl不在反应体系中,对反应没有影响,D错误。]
6.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=(-4 500+11T) J·ml-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
A [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。]
7.已知反应FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s)的ΔH>0(假定ΔH、ΔS不随温度而变化),下列叙述中正确的是( )
A.低温下为自发过程,高温下为非自发过程
B.高温下为自发过程,低温下为非自发过程
C.任何温度下均为非自发过程
D.任何温度下均为自发过程
B [由反应能否自发进行的判据ΔH-TΔS知:ΔH>0、ΔS>0时,ΔH-TΔS的值的正、负不能确定,此时将由温度T决定。当处于低温时,ΔH-TΔS>0,反应非自发进行;当温度升高,TΔS的值增大,当TΔS>ΔH,即ΔH-TΔS<0时,反应自发进行,所以该反应高温下自发进行,低温下非自发进行。]
8.下列内容与结论相对应的是( )
B [物质由气态变为液态,ΔS<0,A错误;NH4NO3溶于水是吸热的熵增加过程,正是因为ΔS>0,使过程可自发进行,B正确;ΔH>0、ΔS>0时,在高温下能自发进行,C错误;该反应的ΔH<0、ΔS>0,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。]
[拓展培优练]
9.在图Ⅰ中A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开,如图Ⅱ,两种气体分子立即都占有了两个容器。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( )
Ⅰ Ⅱ
理想气体的自发混合
A.此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化过程,即熵增大的过程
B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
C.此过程是自发可逆的
D.此过程从有序到无序,混乱度增大
C [气体扩散过程是熵增加的过程,A、D正确;该过程不伴随能量变化,B正确;两种气体混合后,不会再自发地分开,所以逆过程不能自发进行,C不正确。]
10.橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图,在其拉伸过程中有放热现象。25 ℃、101 kPa时,下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( )
拉伸 收缩
A.CaCO3===CaO+CO2↑
B.NaOH的溶解
C.2H2+O2===2H2O
D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
D [橡皮筋在拉伸过程中有放热现象,则橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致为吸热反应,混乱度增加,即熵增过程,且在25 ℃、101 kPa时自发进行。碳酸钙分解为吸热反应,熵变大于0,但碳酸钙在25 ℃、101 kPa下不会自发分解,A错误; NaOH的溶解放热,且混乱度增加,熵增,B错误;氢气在氧气中燃烧放热,且熵减,故不符合题意,C错误;该反应为吸热反应,且熵变大于0,在25 ℃,101 kPa时能自发发生,符合题意,D正确。]
11.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·ml-1)的变化。关于该反应的下列说法中,正确的是( )
A.高温下自发进行 B.任何温度都不自发进行
C.低温下自发进行 D.任何温度都能自发进行
C [由图可知:反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,正反应为气体体积减小的反应,则为熵减的反应,即ΔH<0,ΔS<0,当ΔH -TΔS<0时,反应能自发进行,T较小时,才能保证ΔH -TΔS<0,即该反应在低温下自发进行。]
12.下列说法正确的是( )
A.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
C.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
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
B [A项,该反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,即ΔH
13.某化学反应在较低温度下能自发进行,较高温度下非自发进行,有关该反应的下列说法正确的是( )
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
D [A项,ΔH>0,ΔS>0,要使ΔH-TΔS<0,T值应较大,即在高温下才能自发进行,错误;B项,ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,任何温度下都不能自发进行,错误;C项,ΔH<0,ΔS>0,ΔH-TΔS<0一定成立,任何温度下都能自发进行,错误;D项,ΔH<0,ΔS<0,要使ΔH-TΔS<0,T值应较小,即在低温下才能自发进行,正确。]
14.(情境素养题)(2021·福建高二期中)考察下述自然界的一些自发变化,可发现它们有一些共同的特点。下列说法不正确的是( )
自然界自发变化特点的示意图
A.都有一定的方向性,按某一物理量标度由高到低自发进行
B.都可以用来做功,自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低
C.有一定的进行限度,自发过程总是单向地趋向于非平衡状态
D.有一定的数据差来判断自发变化能否发生
C [由图示可得,这些自然界中的自发变化,都是由高到低自发进行的,都有一定的方向性,A正确;由图示可得,这些自然界中的自发变化,都会对外做功,随着自发过程的进行,高低差逐渐减小,做功的本领逐渐降低,B正确;由图示可得,这些自然界中的自发变化,随着自发过程的进行,自发反应总是单向地趋向于平衡状态,如气压相等时,就不能再起风,但空气仍在运动,C错误;由图示可得,这些自然界中的自发变化,都是由高到低自发进行的,都存在一定的数据差,当这些数据差为0时,就达到了平衡状态,D正确。]
15.回答下列问题:
(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,简述该设想能否实现的依据:
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)下列反应中,在高温下不能自发进行的是________(填字母)。
a.CO(g)===C(s)+eq \f(1,2)O2(g)
b.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
c.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)
d.MgCO3(s)===MgO(s)+CO2(g)
[解析] (1)该反应ΔH>0、ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔG>0,故不能实现该反应。(2)a、b、c、d的ΔH>0,b、c、d反应的ΔS>0,ΔH-TΔS<0时,反应才能自发进行。a项ΔS<0,ΔH-TΔS>0,所以在高温时该反应不能自发进行。
[答案] (1)该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应,任何温度下均不能自发进行 (2)a
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0、
ΔS>0
反应一定不自发进行
D
H2(g)+F2(g)===2HF(g)
ΔH=-271 kJ·ml-1、
ΔS=+8 J·ml-1·K-1
反应不能自发进行
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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向当堂达标检测题: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向当堂达标检测题,共10页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。