人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向作业ppt课件

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1.下列反应属于非自发反应的是(　　)A.钠与水反应B.氢气在氧气中燃烧生成水C.水分解变成氢气和氧气D.氨气和氯化氢相遇变成氯化铵
解析 水不能自发分解变成氢气和氧气,该反应为非自发反应,答案选C。
2.下列说法正确的是(　　)A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的B.自发反应的现象一定非常明显,非自发反应的熵一定减小C.常温下,反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0D.反应2Mg(s)+CO2(g) === C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
解析 不能仅仅根据焓变判断反应的自发性,放热反应不一定都是自发进行的,吸热反应也可能是自发进行的,A项错误;自发进行的反应,其现象不一定非常明显,非自发反应的熵不一定减小,B项错误;根据反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行可知,该反应的ΔH-TΔS>0,又知该反应ΔS>0,则该反应的ΔH>0,C项正确;反应2Mg(s)+CO2(g) ===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则ΔH-TΔS<0,因ΔS<0,则ΔH<0,D项错误。
3.[2023四川成都高二期中]下列关于化学反应进行的方向说法正确的是(　　)A.能自发进行的反应不需要反应条件即可发生B.2NO(g)+O2(g) === 2NO2(g)　ΔH<0在低温下能自发进行C.放热反应或熵增反应均可在任何条件下自发进行D.常温下,若反应A(s)+B(g) === C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<0
解析 反应的自发性也受外界条件的影响,即某些自发反应需在一定条件下才能发生,A错误;2NO(g)+O2(g) ===2NO2(g)　ΔH<0,该反应的ΔS<0,所以该反应在低温下能自发进行即ΔG=ΔH-TΔS<0,B正确;放热反应或熵增反应容易自发进行,但不是所有的放热反应都能自发进行,例如木炭燃烧是放热反应,但需要点燃条件,C错误;A(s)+B(g) ===C(g)+D(g),该反应的ΔS>0,若该反应的ΔH<0,则根据ΔG=ΔH-TΔS,反应自发进行,D错误。
4.已知:(NH4)2CO3(s) === NH4HCO3(s)+NH3(g)　ΔH=+74.9 kJ·ml-1,下列说法正确的是(　　)A.该反应中熵变、焓变皆大于0B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
解析 根据化学方程式可知该反应中熵变、焓变都大于0,A项正确;该反应是吸热反应,但也是熵增大的反应,所以有可能自发进行,B项错误;碳酸盐分解反应中熵增加,但不是在任何条件下碳酸盐分解都能够自发进行,如CaCO3的分解仅在高温下自发,C项错误;能自发进行的反应不一定是放热反应,不能自发进行的反应也不一定是吸热反应,D项错误。
5.[2021年6月浙江卷]相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是(　　)A.1 ml CH4(g)<1 ml H2(g)B.1 ml H2O(g)<2 ml H2O(g)C.1 ml H2O(s)>1 ml H2O(l)D.1 ml C(s,金刚石)>1 ml C(s,石墨)
解析 CH4(g)和H2(g)物质的量相同,且均为气态,CH4(g)含有的原子总数多,CH4(g)的摩尔质量大,所以熵值1 ml CH4(g)>1 ml H2(g),A错误;相同状态的相同物质,物质的量越大,熵值越大,所以熵值1 ml H2O(g)<2 ml H2O(g),B正确;等量的同物质,熵值关系为S(g)>S(l)>S(s),所以熵值1 ml H2O(s)<1 ml H2O(l),C错误;从金刚石和石墨的结构组成上来看,金刚石的微观结构更有序,熵值更低,所以熵值1 ml C(s,金刚石)<1 ml C(s,石墨),D错误。
6.[2022湖南卷节选]已知ΔG=ΔH-TΔS,ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0,则该反应可以自发进行。根据如图判断:600 ℃时,下列反应不能自发进行的是(　　)A.C(s)+O2(g) === CO2(g)B.2C(s)+O2(g) === 2CO(g)C.TiO2(s)+2Cl2(g) === TiCl4(g)+O2(g)D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g) === TiCl4(g)+CO2(g)
解析 由题图可知,600 ℃时C(s)+O2(g) ===CO2(g)和2C(s)+O2(g) ===2CO(g)的ΔG<0,反应自发进行,故A、B不符合题意;TiO2(s)+2Cl2(g) ===TiCl4(g)+O2(g)的ΔG>0,反应不能自发进行,故C符合题意;TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g) ===TiCl4(g)+CO2(g)可由C(s)+O2(g) ===CO2(g)和TiO2(s)+2Cl2(g) ===TiCl4(g)+O2(g)相加得到,则600 ℃时其ΔG<0,反应自发进行,故D不符合题意。
7.已知①碳酸钙的分解CaCO3(s) === CaO(s)+CO2(g)　ΔH1,仅在高温下能自发进行;②氯酸钾的分解2KClO3(s) === 2KCl(s)+3O2(g)　ΔH2,在任何温度下都自发进行。下面有几组焓变数据,其中可能正确的是(　　)A.ΔH1=+178.32 kJ·ml-1 ΔH2=-78.3 kJ·ml-1B.ΔH1=-178.32 kJ·ml-1 ΔH2=+78.3 kJ·ml-1C.ΔH1=-178.32 kJ·ml-1 ΔH2=-78.3 kJ·ml-1D.ΔH1=+178.32 kJ·ml-1 ΔH2=+78.3 kJ·ml-1
解析 反应CaCO3(s) ===CaO(s)+CO2(g)　ΔH1,仅在高温下自发进行,该反应的ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行可知,若ΔH1<0,则在任何温度下反应都自发进行,故ΔH1>0;而反应2KClO3(s) ===2KCl(s)+3O2(g)　ΔH2,在任何温度下都能自发进行,该反应的ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行可知,ΔH2<0,故A正确。
8.节能减排是指节约物质资源和能量资源,减少废弃物和环境有害物的排放。
(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是将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),如图所示为该反应历程中的能量(kJ·ml-1)变化:下列关于该反应的说法正确的是　　　　(填字母)。 A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS>0
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g) === H2(g)+CO(g),该反应的ΔH=+131.3 kJ·ml-1,ΔS=+133.7 J·ml-1·K-1。该反应在常温下_________　　　　(填“能”或“不能”)自发进行。 
解析 (1)由题图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应为反应前后气体分子数减小的反应,则ΔS<0。(2)由于ΔG=ΔH-TΔS=+131.3 kJ·ml-1-298 K×0.133 7 kJ·ml-1·K-1≈91.46 kJ·ml-1>0,所以该反应在常温下不能自发进行。
9.下列变化中ΔS<0的是(　　)A.固体NaCl溶于水B.液态水变为水蒸气C.2NH3(g) N2(g)+3H2(g)D.2Hg(l)+O2(g) === 2HgO(s)
解析 固体物质溶于水,固态物质变为液态物质或气态物质,液态物质变为气态物质,其过程均属于熵增加的过程,即ΔS>0,A、B项错误。气体分子数减少的反应属于熵减小的反应,即ΔS<0,C项错误、D项正确。
10.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(　　)
A.此过程从无序程度小向无序程度大变化,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
解析 气体混合后,不可能再自发分开,所以此过程不可逆,C项错误。
11.汽车尾气(含烃类、CO、NO、SO2等)是城市主要污染源之一,可以采用在汽车排气管上装催化转化器,使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体的方法进行治理,其反应原理是2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。在298 K、101 kPa下,该反应的ΔH=-113 kJ·ml-1,ΔS=-145 J· ml-1·K-1。下列说法错误的是(　　)A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量B.该反应在常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂条件C.该反应在常温下能自发进行,高温和催化剂条件能加快反应的速率D.汽车尾气中NO、CO会与血红蛋白结合而使人中毒
解析 此反应是放热反应,A项正确;常温下,ΔG=ΔH-TΔS=-113×103J· ml-1-298 K×(-145 J·ml-1·K-1)<0,该反应可以自发进行,高温和催化剂条件能加快反应速率,B项错误,C项正确;NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中毒,D项正确。
12.橡皮筋在拉伸和收缩状态时的结构如图,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(　　)
A.CaCO3=== CaO+CO2↑B.NaOH的溶解C.2H2+O2=== 2H2OD.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=== BaCl2+2NH3↑+10H2O
解析 橡皮筋拉伸过程中有放热现象,则橡皮筋从拉伸状态变为收缩状态是吸热过程,无序程度增加,属于熵增加过程,且在25 ℃、101 kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应,且熵增加,但CaCO3在25 ℃、101 kPa时不会自发分解,A错误;NaOH溶解时放热,B错误;H2在O2中燃烧放热,C错误;D中反应是吸热反应,且熵增加,在25 ℃、101 kPa 时能自发进行,D正确。
13.下列内容与结论不对应的是(　　)
解析 同种物质S(g)>S(l)>S(s),则CO2(g)变成干冰,该过程的熵减小即ΔS<0,A项正确;硝酸铵固体溶于水为吸热过程,硝酸铵固体溶于水变为液体为熵增过程即ΔS>0,B项错误;反应的ΔH>0、ΔS<0,则ΔG=ΔH-TΔS>0,当ΔG>0时为非自发过程,则该反应一定不能自发进行,C项正确;该反应ΔH<0,ΔS>0,该反应在任何温度下均自发,D项正确。
14.(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,该设想能否实现?　　　(填“能”或“否”),依据是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)下列反应中,在高温下不能自发进行的是　　　　(填字母)。 
B.2N2O5(g) === 4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s) === NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s) === MgO(s)+CO2(g)(3)25 ℃、1.01×105 Pa时,反应:2N2O5(g) === 4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+56.76 kJ·ml-1能自发进行的原因是　 。 
该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应,任何温度下均不能自发进行
常温下熵变ΔS对反应的方向起决定作用