高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡第四节 化学反应进行的方向习题

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡第四节 化学反应进行的方向习题，共6页。试卷主要包含了下列过程属于熵增加的是，03kJ·ml－1，5kJ·ml－1，36J·ml－1·K－1，3kJ·ml－1，30kJ·ml－1，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.能用焓判据判断下列过程的方向的是( )
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，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
2.下列过程属于熵增加的是( )
A.冰融化
B.电解水生成H2和O2
C.水蒸气变为液态水
D.CO(g)＋2H2O(g)＝＝＝CH3OH(g)
3.下列反应中，一定不能自发进行的是( )
A.2KClO3(s)＝＝＝2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03kJ·ml－1
ΔS＝＋1110J·ml－1·K－1
B.
ΔH＝＋110.5kJ·ml－1
ΔS＝－89.36J·ml－1·K－1
C.4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝＝＝4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3kJ·ml－1
ΔS＝＋280.1J·ml－1·K－1
D.NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)＝＝＝CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋37.30kJ·ml－1
ΔS＝＋184.0J·ml－1·K－1
4.对下列过程的熵变的判断不正确的是( )
A.溶解少量食盐于水中，ΔS＞0
B.纯碳和氧气反应生成CO(g)，ΔS＞0
C.H2O(g)变成液态水，ΔS＞0
D.CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)，ΔS＞0
5.在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1mlNaCl溶解在1L水中，此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵如何变化( )
A.ΔH－TΔS＞0，ΔS＜0B.ΔH－TΔS＜0，ΔS＞0
C.ΔH－TΔS＞0，ΔS＞0D.ΔH－TΔS＜0，ΔS＜0
6.下列说法正确的是( )
A.在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B.NH4HCO3(s)＝＝＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57kJ·ml－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
7.向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体〔Ba(OH)2·8H2O〕和氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如右图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变稀，有液体生成，瓶壁变冷，小木板因少量水结冰冻结，而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，散发出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)＝＝＝BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)。实验中的下列结论正确的是( )
吸热反应自发的实验
A.自发反应一定是放热反应
B.自发反应一定是吸热反应
C.有的吸热反应也能自发进行
D.吸热反应不能自发进行
8.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
9.下列反应中，熵显著增加的是( )
A.CO(g)＋2H2(g)＝＝ ＝＝CH3OH(l)
B.CaCO3(s)＋2HCl(aq) ＝＝＝＝CaCl2(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)
C.(NH4)2CO3(s)＝＝ ＝＝NH4HCO3(s)＋NH3(g)
D.CaO(s)＋CO2(g)＝ ＝＝＝CaCO3(s)
能力提升
10.估计下列各变化过程是熵增加还是熵减小。
(1)NH4NO3爆炸：2NH4NO3(s) ＝＝＝＝2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)( )
(2)水煤气转化：CO(g)＋H2O(g) ＝＝＝＝CO2(g)＋H2(g)( )
(3)臭氧的生成：3O2(g) ＝＝＝＝2O3(g)( )
A.熵增大B.熵减小
C.不变D.熵变很小
11.判断下列说法是否正确，正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”。
(1)凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的。( )
(2)自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变。( )
(3)自发反应在恰当的条件下才能实现。( )
(4)自发反应在任何条件下都能实现。( )
12.某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下：
①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如右图所示
请完成下列问题：
(1)H2与硫化合的反应________热量(填“放出”或“吸收”)。
(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)。
13.已知反应：2NO(g)＋2CO(g)＝＝＝N2(g)＋2CO2(g)在298K、100kPa的条件下，其ΔH＝－113.0kJ·ml－1，ΔS＝－145.3J·(ml·K)－1。
(1)请讨论该反应是否可能用于消除汽车尾气中的NO？请说明理由。
(2)已知汽车发动机内的温度高于2000K。能否认为设计一个装置使该反应在发动机中进行？请分析说明。若假定该反应的ΔH随温度的变化忽略不计，请计算使该反应能够自发进行的最高温度。
拓展探究
14.已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之亦然。
(1)已知，T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS_________0(填“大于”“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980K时，估计ΔH－TΔS_________0。
(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) ΔH(298.15K)＝－94.0kJ·ml－1，ΔS(298.15K)＝－75.8J·ml－1·K－1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_________。
参考答案
1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。有些吸热反应也可以自发进行，例如，在25℃和1.01×105Pa时，2N2O5(g)＝＝ ＝＝4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7kJ·ml－1，(NH4)2CO3(s)＝＝＝ ＝NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9kJ·ml－1，不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增加的反应，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：A
2解析：冰融化是H2O从固态变液态，电解水生成气态产物都是混乱度增加的过程，即熵增加的过程。
答案：AB
3解析：将题中各反应的ΔH、ΔS代入ΔH－TΔS，不需计算就可看出A、C、D在任意温度或某一温度时ΔH－TΔS＜0，因此A、C、D反应可以在任意或某一温度时自发进行；而B中ΔH－TΔS在任意温度时都大于零，所以B反应一定不能自发进行。
答案：B
4解析：H2O(g)变为液态水，ΔS＜0。
答案：C
5解析：NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH－TΔS＜0；NaCl(s)＝＝＝NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS＞0。
答案：B
6解析：A项错误，有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行；C项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据进行判断；D项中使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向。
答案：B
7解析：自发反应有的吸热，有的放热。
答案：C
8解析：有一定的进行限度是对的，最终趋向于平衡状态。
答案：C
9解析：对于同一物质而言，气态时的熵值最大，固态时熵值最小。显然，A为两种气体生成液体的反应，属于熵减小反应；D为气体和固体反应生成固体的反应，属于熵减小反应；而B、C中均由固体物质生成气体物质，属于熵增加的反应。
答案：BC
10解析：对于有气体参与的化学反应(有气体参与反应时，气体既可以是反应物也可以是产物)，气体的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，即是熵增大的反应；反之，气体的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，即是熵减小的反应。若反应物中气体的物质的量与产物中气体的物质的量相等，其熵变通常都是很小的值，正负由具体的化学反应体系来决定。(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应：(2＋4＋1)－(0)＞0，因此该过程是熵增加的过程。(2)水煤气转化反应，气态物质的物质的量反应前后未发生变化：(1＋1)－(1＋1)＝0，估计该过程的熵变很小。(3)生成臭氧后，气态物质的物质的量减小：
2－3＜0，因此该过程是熵减小的过程。
答案：(1)A (2)D (3)B
11解析：放热反应常常是容易进行的过程，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，也可能变化不大。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体条件。
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×
12答案：(1)放出 (2)因为化合时ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0，故反应不能自发进行 (3)①②③
13答案：(1)能。因为该反应的ΔH－TΔS＝－69.7kJ·ml－1＜0，说明该反应在理论上是可行的，所以有可能用于消除汽车尾气中的NO。
(2)不能认为。因为从ΔH－TΔS这个关系式和ΔH＝－113.0kJ·ml－1，ΔS＝－145.3J·(ml·K)－1来看，随着T值增大，会使ΔH－TΔS＞0，即反应在较高温度下不能自发进行。说明在汽车发动机中不可能进行该反应。即该反应能够自发进行的最高温度是777.7K。
14解析：(1) 的反应为吸热反应，ΔH＞0，则
为放热反应，ΔH＜0，且该反应ΔS＜0，则当T＜980K时，
ΔH－TΔS＜0，T＞980K时，ΔH－TΔS＞0。
(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH－TΔS＜0，即－94.0kJ·ml－1－T×[－75.8J·(ml·K)－1]＜0，则

答案：(1)小于 大于 (2)小于1240K