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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 化学反应的方向课后复习题

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    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 化学反应的方向课后复习题,共6页。试卷主要包含了下列说法正确的是,下列有关说法正确的是等内容,欢迎下载使用。

    第三节 化学反应的方向

    基础巩固

    1.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.自发反应熵一定增大,非自发反应熵一定减小或不变

    C.自发反应在适当条件下才能实现

    D.自发反应在任何条件下都能实现

    答案:C

    解析:放热反应大多是能够自发进行的过程,而吸热反应有些也是自发反应;自发反应的熵不一定增大,可能减小,也可能不变;过程的自发性只能用于判断过程的方向,反应是否能实现还要看具体的条件。

    2.下列反应中,在高温下不能自发进行的是(  )。

    A.CO(g)C(s)+O2(g)

    B.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)

    C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)

    D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)

    答案:A

    解析:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理叫熵增原理,在用来判断过程的方向时,称为熵判据。本题中A、B、C、D都是吸热反应,其中B、C、D三个反应又都是熵增大的反应,在高温条件下能自发进行;A反应是熵减小的反应,在高温下不能自发进行。

    3.下列有关说法正确的是(  )。

    A.SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),该过程熵值增大

    B.SO2(g)S(s)+O2(g) ΔH>0,ΔS<0,该反应能自发进行

    C.SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l) ΔH<0,低温下能自发进行

    D.某温度下SO2(g)+O2(g)SO3(g),K=

    答案:C

    解析:反应由气体物质生成液体物质是熵值减小的反应,A项不正确;ΔH>0,ΔS<0,反应不能自发进行,B项不正确;C项中是一个ΔH<0、ΔS<0的反应,由ΔH-TΔS可知,反应在低温下能自发进行,C项正确;D项中K=

    4.如图,在图1的 A、B两容器里,分别收集着两种互不反应的气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图2)。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中不正确的是(  )。

    图1

    图2

    A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程,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.此过程从有序到无序,混乱度增大

    D.此过程是自发可逆的

    答案:D

    解析:由题意知ΔH=0、ΔS>0,由ΔH-TΔS知该过程的逆过程不能自发进行,所以D项错误。

    5.在298 K,往1 mL的水中加入1 mol NaCl(s),则溶解过程的(  )。

    AH-TΔS>0 ΔS>0

    BH-TΔS<0 ΔS>0

    CH-TΔS>0 ΔS<0

    DH-TΔS<0 ΔS<0

    答案:B

    解析:固体的溶解是一个自发过程,且也是一个熵值增大的过程,故B项正确。

    6.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)

    答案:B

    解析: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。

    7.NH4HCO3在室温下就能自发地分解产生氨气,下列说法正确的是(  )。

    A.NH4HCO3分解是因为生成了气体,使体系的熵增大

    B.NH4HCO3分解是因为外界给予了能量

    C.NH4HCO3分解是吸热反应,根据焓变判据不能自发分解

    D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解

    答案:A

    解析:NH4HCO3分解是吸热反应,室温下就能自发地分解产生氨气,主要是因为生成了气体,使体系的熵增大。化学反应的自发性还与焓变有关,不能由NH4HCO3室温下就能自发地分解推测其他碳酸盐的稳定性,例如CaCO3室温下很稳定,需要高温才能分解。

    8.已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH>0,ΔS<0。设ΔHΔS不随温度而变,下列说法中正确的是(  )。

    A.低温下能自发进行

    B.高温下能自发进行

    C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行

    D.任何温度下都不能自发进行

    答案:D

    解析:ΔH>0,ΔS<0,T>0,故ΔH-TΔS>0,此反应为非自发进行的反应。

    9.在其他条件不变时,改变某一条件对aA(g)+bB(g)cC(g)化学平衡的影响,得到如图所示图像(α表示平衡转化率),回答下列问题。

    (1)在反应中,已知p1>p2,正反应为   (填吸热放热)反应,也是一个反应前后气体分子数    (填减小增大)的反应,由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是     

    (2)在反应中,T1    (填>”“<=)T2,正反应为    (填吸热放热)反应。 

    (3)在反应中,若T1>T2,试分析该反应能否自发进行。

    答案:(1)放热 减小 低温

    (2)> 放热

    (3)反应中在恒温下压强对α(A)没有影响,此反应的ΔS可视为0,又T1>T2,恒压下温度越高,α(A)越小,则ΔH<0。ΔH-TΔS<0,则反应能自发进行。

    解析:(1)反应中恒压条件下温度升高,α(A)减小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应;由p1>p2知,恒温时压强越大,α(A)越大,即增大压强平衡正向移动,说明正反应为气体体积缩小的反应;放热、熵减的反应只能在低温下自发进行。

    (2)根据先拐先平数值大的原则判断,反应T1>T2;温度越高,平衡时C的物质的量越小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应。

    (3)反应中在恒温下压强对α(A)没有影响,此反应的ΔS可视为0,又T1>T2,恒压下温度越高,α(A)越小,则ΔH<0。ΔH-TΔS<0,则反应能自发进行。

    能力提升

    1.反应CH3OH(l)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发进行,若反应|ΔH|=17 kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,对于该反应,下列关系正确的是(  )。

    AH>0,ΔH-TΔS<0

    BH<0,ΔH-TΔS>0

    CH>0,ΔH-TΔS>0

    DH<0,ΔH-TΔS<0

    答案:A

    解析:该反应在一定温度下能够自发地向右进行,这说明ΔH-TΔS<0,根据方程式可知该反应的ΔS>0,如果ΔH=-17kJ·mol-1,则TΔS=0不符合事实,如果ΔH=17kJ·mol-1,则TΔS=34kJ·mol-1,即ΔH>0。

    2.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。已知在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH=-2 180.9 J·mol-1,ΔS=-6.61 J·(mol·K)-1。现把白锡制成的器皿放在0 、100 kPa的室内存放,判断它会不会变成灰锡而不能再继续使用(  )。

    A.会变成灰锡

    B.不会变成灰锡

    C.不能确定

    D.升高温度才会变成灰锡

    答案:A

    解析:在等温、等压条件下,自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。因此,0、100kPa下,ΔH-TΔS=-2180.9J·mol-1-273K×[-6.61J·(mol·K)-1]=-376.37J·mol-1<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。

    3.下列对化学反应预测正确的是(  )。

    选项

    化学方程式

    已知条件

    预测

    A

    M(s)X(g)+Y(s)

    ΔH>0

    它是非

    自发反应

    B

    W(s)+xG(g)2Q(g)

    ΔH<0,反应能自发进行

    x可能等

    于1、2、3

    C

    4X(g)+5Y(g)4W(g)+

    6G(g)

    反应能自发进行

    ΔH

    定小于0

    D

    4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)

    常温下,反应能自发进行

    ΔH>0

    答案:B

    解析:根据ΔG=ΔH-TΔS,M(s)X(g)+Y(s),固体分解生成气体,为熵增反应,即ΔS>0。ΔH>0时,在高温下能自发进行,A项错误;W(s)+xG(g)2Q(g)

    ΔH<0,能自发进行,若ΔS>0,任何温度下都能自发进行,若ΔS<0,在低温条件下能自发进行,所以,G的计量数不确定,x等于1、2或3时,都符合题意,B项正确;4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)是熵增反应,当ΔH>0时,在高温下能自发进行,C项错误;4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)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,D项错误。

    4.下列关于化学反应的方向的说法,错误的是(  )。

    A.在一定条件下反应2A(g)+B(g)3C(s)+D(g)能自发进行,说明该反应的ΔH<0

    B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)2Na2SO4(s)能自发进行,则ΔH<0

    C.反应2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0

    D.反应2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0

    答案:D

    解析:ΔH-TΔS<0的反应能自发进行。若反应的ΔS<0,反应能自发进行,则ΔH<0,A、B、C项正确;分解反应2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)属于吸热反应,ΔH>0,D项错误。

    5.二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一,也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来捕捉空气中的CO2(如图所示)。下列说法中正确的是(  )。

    生石灰捕捉和封存二氧化碳的示意图

    A.步骤一中将反应器加热到400 ,可提高CaCO3的生成速率

    B.步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应

    C.步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应

    D.步骤二中反应的ΔS<0

    答案:A

    解析:CaO与CO2的反应为放热反应,B项错误;生成CaCO3的反应和CaCO3分解反应的反应条件不同,两者不互为可逆反应,C项错误;反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔS>0,D项错误。

    6.某化学兴趣小组专门研究了第ⅥA族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下:

    酸性:H2SO4>H2SeO4>H2TeO4

    氧、硫、硒与氢气化合越来越难,碲与氢气不能直接化合

    由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图:

    请回答下列问题。

    (1)H2与硫化合的反应      (填放出吸收)热量。 

    (2)已知H2Te分解反应的ΔS>0,请解释为什么Te和H2不能直接化合:                         

    (3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是    (填序号)。 

    答案:(1)放出

    (2)因为化合时ΔH>0,ΔS<0,反应不能自发进行

    (3)①②③

    解析:(1)由图示可知H2与硫化合的反应ΔH<0,故为放热反应。

    (2)由图示可知H2与Te化合的反应ΔH>0,H2Te分解时ΔS>0,则Te与H2化合时ΔS<0,ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。

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