2020_2021学年新教材高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第1节化学反应的方向练习含解析鲁科版选择性必修1

2020_2021学年新教材高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第1节化学反应的方向练习含解析鲁科版选择性必修1

化学反应的方向 ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)‎ ‎1.(2020·商丘高二检测)下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是 ‎ (　　)‎ A.放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B.由焓判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程 C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200 K)下则能自发进行 D.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的 ‎【解析】选D。焓判据和熵判据都不全面,应采用复合判据ΔG=ΔH-TΔS,对于CaCO3分解的反应是一个ΔH>0而ΔS>0的反应,所以只有在较高温度下,ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行。‎ ‎2.下列说法正确的是 (　　)‎ A.反应2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0‎ B.ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下能自发进行 C.反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔS<0‎ D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 ‎【解析】选A。反应物中有气体,生成物中没有气体,则ΔS<0,若要使反应自发进行,ΔH-TΔS<0,则ΔH必须小于0,A项正确;根据ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行,则ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下不能自发进行,B项错误;反应物中无气体,生成物中有气体,则ΔS>0,C项错误;同一物质不同状态的熵值:气体>液体>固体,D项错误。‎ ‎3.(2020·菏泽高二检测)已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 ‎①C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)‎ ΔH=-393.5 kJ·mol-1‎ ‎②C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)‎ ΔH=-395.4 kJ·mol-1‎ - 5 -‎ 关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是 (　　)‎ A.石墨转化成金刚石是自发的过程 B.金刚石转化成石墨是自发的过程 C.石墨比金刚石能量高 D.金刚石比石墨稳定 ‎【解析】选B。由①-②得C(石墨,s)C(金刚石,s)　ΔH=+1.9 kJ·mol-1,根据焓判据,则说明金刚石变成石墨是自发的,B正确;ΔH>0,说明石墨变成金刚石需吸收能量,则说明金刚石比石墨能量高,不稳定。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(2020·宿迁高二检测)25 ℃、1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+56.7 kJ·mol-1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 ‎【解析】选D。该反应是吸热反应,根据焓判据是不能自发进行的,说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应,并且熵增效应大于能量效应。‎ ‎4.(2020·镇江高二检测)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 ‎【解析】选D。根据反应方向的复合判据,ΔH-TΔS<0反应自发进行知,当反应的ΔH<0,ΔS>0时,反应在任何温度均能自发进行,符合此条件的只有D项。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共10分)‎ - 5 -‎ ‎5.(2020·大同高二检测)有A、B、C、D四个反应:‎ 反应 A B C D ΔH/(kJ·mol-1)‎ ‎+10.5‎ ‎+1.80‎ ‎-126‎ ‎-11.7‎ ΔS/(J·mol-1·K-1)‎ ‎30.0‎ ‎-113.0‎ ‎84.0‎ ‎-105.0‎ ‎(1)在任何温度下都能自发进行的反应是____________。  ‎ ‎(2)在任何温度下都不能自发进行的反应是____________。  ‎ ‎(3)在余下的反应中:①温度高于____________ ℃时可自发进行的反应是____________。  ‎ ‎②温度低于____________ ℃时可自发进行的反应是_______________。 ‎ ‎【解析】放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,具体温度可以根据ΔH-TΔS=0计算出来。‎ 答案:(1)C　(2)B ‎(3)①77　A　②-161.6　D 一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)‎ ‎6.(2020·天津高二检测)关于化学反应进行的方向叙述不正确的是 (　　)‎ A.ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行,如金属钠和水的反应 B.过程的自发性能判断过程的方向,还能确定过程是否一定会发生 C.ΔH>0,ΔS<0时,反应不自发进行,如2CO(g)2C(s)+O2(g)‎ D.同一种物质,气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小 ‎【解析】选B。A.一定温度、压强条件下,ΔH-TΔS<0反应自发进行,ΔH-TΔS>0反应不能自发进行,对于ΔH<0、ΔS>0的反应,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,故A正确;B.过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,故B错误;C.已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH>0,ΔS<0,所以ΔH-TΔS>0,反应任何温度下都不能自发进行,故C正确;D.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D正确。‎ ‎7.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 - 5 -‎ 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 ‎【解析】选B。A项,该反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,即ΔH0、ΔS<0(气体化学计量数反应后减小),则ΔH<0,正确;C项,该反应室温下不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,即ΔH>TΔS,又知T >0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大),则ΔH>0,错误;D项,该反应不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,即ΔH>TΔS,又知T >0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大),则ΔH>0,错误。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　(2020·石家庄高二检测)现有反应:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)　ΔH>0,下列有关说法正确的是 (　　)‎ A.ΔH>0的化学反应一定不能自发进行 B.该反应熵增大(即ΔS>0)‎ C.该反应在任何条件下一定能自发进行 D.自发过程一定使体系的熵增大 ‎【解析】选B。ΔH>0的化学反应也有能自发进行的,A项错误、B项正确;该反应只有在高温条件下才能自发进行,C项错误;自发过程也有使体系的熵减小的,D项错误。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共14分)‎ ‎8.(2020·淮北高二检测)回答下列问题: 世纪金榜导学号 ‎(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)+O2(g)‎ b.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)‎ c.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)‎ d.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)‎ ‎(3)25 ℃和1.01×105 Pa时,反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)　ΔH=56.76kJ·mol-1能自发进行的原因是_______________________。 ‎ ‎(4)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气,化学方程式为C(s)+H2O(g)H2‎ - 5 -‎ ‎(g)+CO(g)　ΔH=131.3 kJ·mol-1,ΔS=133.7J·mol-1·K-1。‎ 该反应在低温下能否自发进行?____________(填“能”或“不能”)。 ‎ ‎【解析】(1)该反应ΔH>0、ΔS<0,根据ΔH-TΔS>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,所以在高温下才能自发进行。a项ΔS<0,ΔH-TΔS>0,所以在高温下该反应不能自发进行。‎ ‎(3)该反应能自发进行,说明ΔH-TΔS<0,而该反应的ΔH>0,ΔS>0,故ΔS对反应方向起决定作用。‎ ‎(4)根据ΔH-TΔS<0为自发反应知,‎ 现ΔH=131.3 kJ·mol-1,ΔS=133.7 J·mol-1·K-1‎ ΔH-TΔS<0,‎ 解得在T>≈‎ ‎982.0 K时该反应能自发进行,由此可知该反应在低温下不能自发进行。‎ 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　‎ ‎(3)该反应是熵增反应,且常温下熵变ΔS对反应的方向起决定作用　(4)不能 - 5 -‎