2016-2017学年高二化学人教版选修4 （第2

2016-2017学年高二化学人教版选修4 （第2

绝密★启用前 人教版《选修四》第二章第四节 化学反应进行的方向 一、选择题 ‎1．下列说法错误的是(　　)‎ A．NH4NO3溶于水是自发过程 B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小 C．借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态 D．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程 ‎2．能用能量判据判断下列过程方向的是(　　)‎ 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，扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大 ‎3．下列关于判断过程方向的说法正确的是(　　)‎ A．所有自发进行的化学反应都是放热反应 B．高温、高压下可以使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．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 ‎4．25 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ/mol自发进行的原因是(　　)‎ A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减小的反应 D．熵增大效应大于能量效应 ‎5．在一定条件下，对于反应m(A)g＋nB(g)cC(g)＋dD(g)，C物质的浓度(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH<0　ΔS>0 B．ΔH>0　ΔS<0‎ C．ΔH>0　ΔS>0 D．ΔH<0　ΔS<0‎ ‎6．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是(　　)‎ A．2N2(g)+O2(g)2N2O(g)　ΔH=+163 kJ·mol-1‎ B．Ag(s)+Cl2(g)AgCl(s)　ΔH=-127 kJ·mol-1‎ C．HgO(s)Hg(l)+O2(g)　ΔH=+91 kJ·mol-1‎ D．H2O2(l)O2(g)+H2O(l)　ΔH=-98 kJ·mol-1‎ ‎7．碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B．碳铵分解是因为外界给予了能量 C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，不能自发分解 D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解 ‎8．某反应：AB+C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH<0、ΔS<0 B．ΔH>0、ΔS<0‎ C．ΔH<0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS>0‎ ‎9．下列说法正确的是(　　)‎ A．若某自发反应的ΔS>0，则该反应一定有ΔH<0‎ B．NH4HCO3(s)NH3 (g)+H2O(g)+CO2(g)　ΔH=+185.57 kJ·mol-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 ‎10．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH＝－113 kJ·mol－1、ΔS＝－145 J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是(　　)‎ A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂 C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率 D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 ‎11．下列对化学反应预测正确的是(　　)‎ 选项 化学反应方程式 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，自发反应 x可能等于1、2、3‎ C ‎4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)‎ 能自发反应 ΔH一定小于0‎ D ‎4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)‎ 常温下，自发进行 ΔH>0‎ ‎12．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＝‎ 二、非选择题 ‎13．已知C2H5OH(l)===C2H5OH(g)　ΔH＝42.3 kJ/mol　ΔS＝121 J/(mol·K)已知焓变和熵变随温度变化很小，试回答下面的问题：‎ ‎(1)在298 K下，C2H5OH(l)能否自发转变为C2H5OH(g) ‎ ‎(2)在373 K下，C2H5OH(l)能否自发转变为C2H5OH(g) ‎ ‎(3)C2H5OH的沸点为（估算） ‎ ‎14．二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。‎ ‎(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：‎ ‎2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________0，ΔS________0(选填“>”“<”或“＝”)，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。‎ ‎(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。你认为该方法需要解决的技术问题有________。‎ a．开发高效光催化剂 b．将光催化剂制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化 c．二氧化碳及水资源的供应 ‎15．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应可用aA(g)＋bB(g)cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图象(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，‎ α表示平衡转化率，φ表示体积分数)：‎ 分析图像，回答下列问题：‎ ‎(1)反应Ⅰ中的正反应为______(填“吸热”或“放热”)反应，若p1>p2，该反应的正反应方向也是一个气体分子数__。(填“减小”或“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)反应Ⅱ中，T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(3)在反应Ⅲ中，若T2>T1，则此正反应为__。‎ ‎(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(4)在图象反应Ⅳ中，若T1>T2，则该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。‎ ‎ ‎ 人教版《选修四》第二章第四节 化学反应进行的方向 参考答案与解析 一、选择题 ‎【答案】‎ ‎1.C ‎【解析】硝酸铵溶解是熵值增大的过程，属于自发过程，故A正确；物质的熵值与物质的状态有关，气体的混乱度最大，液体次之，固体最小，故B正确；物质的转化过程就是使物质趋向稳定的过程，物质的能量越低越稳定，所以说不借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态，故C错误；反应能够自发进行的判断依据为：△H-T△S＜0，所以反应能否自发进行与熵变和焓变都有关，故D正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎2.A ‎【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，A项正确；吸热反应也可以自发进行，例如，在25 ℃和1.01×105 Pa时，‎ ‎(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)　ΔH=+74.9 kJ·mol-1，不难看出，上述反应是吸 热反应，又是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的，B项错误；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，C项错误；扑克牌的无序排列也属于熵判据，D项错误。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎3.C ‎【解析】有些吸热反应也可以自发进行，如2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2‎ ‎(g)是吸热反应，又是熵增的反应，所以A不正确。高温、高压使石墨转化为金刚石，要向体系中输入能量，本质仍然是非自发的，所以B不正确。同一物质：气态时的熵值最大，液态时次之，固态时熵值最小，所以D不正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎4.D ‎【解析】该反应是吸热反应，根据焓判据是不能自发进行的，该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应，并且熵增大效应大于能量效应。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎5.A ‎【解析】当T不变时，压强越大，C%越低，说明加压平衡左移，则m＋n0；温度越高，C%越低，说明升温，平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH<0。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎6.D ‎【解析】对于A项，ΔH>0，ΔS<0，ΔH-TΔS>0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH-TΔS<0，即反应温度不能过高；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH-TΔS<0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH-TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎7.A ‎【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，也可能不变。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的条件，故选A。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎8.D ‎【解析】由题意知，该反应在室温下不能自发反应，根据复合判据，即 ΔH-T低ΔS>0(1)，而高温下能自发进行，即ΔH-T高ΔS<0(2)，综合(1)(2)可确定ΔH>0，ΔS>0。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎9.B ‎【解析】自发反应必有ΔH-TΔS<0，当ΔS>0时，ΔH<0或ΔH>0都可能，A项错误；吸热的自发反应一定是熵增大的，B项正确；应将焓变和熵变综合起来即利用复合判据进行判断，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，加快化学反应速率，但不能改变反应的方向，D选项错。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎10.B ‎【解析】该反应是放热反应，反应物总能量高于生成物的总能量，A项正确；常温下，ΔH－TΔS＝－113 kJ·mol－1－298 K×－145 J·mol－1·K－1]×10－3 kJ/J＜0，故常温下该反应可自发进 行，高温和催化剂只是加快反应速率，B项错误，C项正确；CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒，D项正确。答案选B。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 ‎【答案】‎ ‎11.B ‎【解析】根据复合判据：ΔG＝ΔH－T·ΔS，M(s)===X(g)＋Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，ΔH>0时，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)＋xG(g)===2Q(g)ΔH<0，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行，若熵减，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正确；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)是熵增反应，当ΔH>0时，在高温下可能自发进行，C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错误。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 ‎【答案】‎ ‎12.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＝。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 二、非选择题 ‎【答案】‎ ‎13.‎ ‎(1)不能 ‎(2)能 ‎(3)76 ℃‎ ‎【解析】(1)298 K时ΔH－TΔS＝42.3 kJ/mol－298 K×121×10－3 kJ/(mol·K)＝6.2 kJ/mol>0，所以在298 K时乙醇不能自发转变为C2H5OH(g)。‎ ‎(2)373 K时ΔH－TΔS＝42.3 kJ/mol－373 K×121×10－3 kJ/(mol·K)＝－2.8 kJ/mol<0，所以在373 K时乙醇能自发转变为C2H5OH(g)。‎ ‎(3)ΔH－TΔS＝0时为此变化的平衡态即沸点。所以T＝ΔH/ΔS＝349 K，即乙醇的沸点约为76 ℃。‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎14.‎ ‎(1)>　>　不能 ‎(2)ab ‎【解析】（1）CO燃烧时放热，故其逆反应为吸热反应，即△H＞0，因气体的物质的量增多，所以△S＞0．△G=△H-T△S＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行，故答案为：＞；＞；不能；‎ ‎　（2）根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有：开发高效光催化剂；将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2催化转化，二氧化碳和水供应充足，不用考虑，故答案为：ab。‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】容易 ‎【答案】‎ ‎15.‎ ‎(1)放热　减小　低温 ‎(2)<　放热　(3)放热 ‎(4)不能 ‎【解析】反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；由p1>p2知，恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减小的反应(a＋b>c)，即为熵减反应，ΔS<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。反应Ⅱ中T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2>T1；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度，平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。反应Ⅲ中同一温度下，增加B的物质的量，平衡向右移动，φ(C)增大；但当B的物质的量达到一定程度后，对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响，φ(C)又减小，出现如图所示的曲线。若T2>T1，温度越高，φ(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。反应Ⅳ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a＋b＝c)，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1>T2‎ ‎，恒压下温度越高α(A)越大，说明升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，则ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】一般