2019高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.4化学反应进行的方向精练新人教版

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化学反应进行的方向A组　定向巩固定向巩固一、自发过程和自发反应的特点与应用1.下列说法不正确的是(　　)A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程B.冰融化的过程中,熵值增大C.无热效应的自发过程是不存在的D.同一物质固态时熵值最小解析:铁生锈和氢气燃烧均为放出热量的自发过程,A项正确;冰融化时有序性减弱,混乱度增加,即熵值增大,B项正确;物质由有序转化为无序时,不一定发生热效应,如分子的扩散现象,C项错误;同一物质在固态时有序性最高,熵值最小,D项正确。答案:C2.下列说法中正确的是(　　)A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的B.自发反应一定熵增大,非自发反应一定熵减小或不变C.熵增加且放热的反应一定是自发反应D.非自发反应在任何条件下都不能实现解析:反应的自发性同时受焓变和熵变的影响。放热反应不都是自发的,吸热反应也不都是非自发的;自发反应不一定熵增大,非自发反应也不一定熵减小或不变。反应能不能发生受外界条件的影响,非自发反应在一定条件下也可发生。答案:C3.导学号90514079在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。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(如图2所示)。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.此过程是自发可逆的B.此过程从有序到无序,混乱度增大C.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程,即熵增加的过程解析:气体扩散过程中,混乱度增大,即ΔS>0,B项、D项正确;该变化过程自发进行,且没有能量变化,即ΔH=0,C项正确;气体的扩散为自发过程,其逆过程不能自发进行,A项错误。n答案:A定向巩固二、如何判断化学反应能否自发进行4.已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是(　　)A.2O3(g)3O2(g)　ΔH<0B.2CO(g)2C(s)+O2(g)　ΔH>0C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0D.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)　ΔH>0解析:A项反应是一个ΔH<0、ΔS>0的反应,一定能自发进行。B项反应是一个ΔH>0、ΔS<0的反应,一定不能自发进行。C项反应是一个ΔH<0、ΔS<0的反应,D项反应是一个ΔH>0、ΔS>0的反应,两反应在一定条件下可以自发进行。答案:B5.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<0B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)　ΔH=+185.57kJ·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,增大化学反应速率,但不能改变反应的方向,D项错误。答案:B6.二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nC.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,二者不互为可逆反应,C项错误;反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔS>0,D项错误。答案:A7.导学号90514080在化学反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g)　ΔH=QkJ·mol-1进行过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。(1)Q　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 (2)熵变ΔS　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 (3)该反应　　　　自发进行(填“能”或“不能”)。 (4)升高温度,平衡常数　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向　　　　　　方向移动。 解析:据图像可知,该反应是放热反应,故Q<0。据反应特点可知,该反应是熵增大的反应。ΔH<0,ΔS>0,则ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行。升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。答案:(1)<　(2)>　(3)能　(4)减小　逆反应B组　综合提升1.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;吸热反应也可以自发进行,例如,在25℃、1.01×105Pa时,(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)　ΔH=+74.9kJ·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;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:An2.下列变化中,ΔS<0的是(　　)A.-10℃液态水结冰B.金属钠与水反应C.干冰(CO2)的升华D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)解析:气体液化、液体凝固是体系混乱度减小的过程,故A项ΔS<0;固体溶解、气体扩散和固体熔化、升华均为体系混乱度增加的过程,故C项ΔS>0;B项中有H2生成,D项中CaCO3固体分解有CO2气体生成,均为熵增过程,ΔS>0。答案:A3.25℃、101kPa条件下,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ·mol-1能自发进行的原因是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.吸热反应B.放热反应C.熵减小的反应D.熵增加效应大于热效应解析:反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+56.7kJ·mol-1,焓变大于0,但从熵增加看该反应自发进行,原因是熵增加效应大于热效应。D项正确。答案:D4.导学号90514081下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是(　　)A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的解析:ΔH<0,ΔS>0的反应一定能自发进行;ΔH>0,ΔS<0的反应一定不能自发进行;ΔH>0,ΔS>0的反应,高温下能自发进行,低温下不能自发进行;ΔH<0,ΔS<0的反应,低温下能自发进行,高温下不能自发进行。答案:A5.导学号90514082判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增大”“减小”或“无明显变化”。(1)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　　　　。 (2)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　。 n(3)(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)　　　　。 (4)Cu(s)+Cl2(g)CuCl2(s)　　　　。 (5)将少量KNO3晶体溶解在水中　　　　。 解析:判断熵值变化的依据是同温同压下,对同一物质而言,气态熵值>液态熵值>固态熵值,状态都是气态时,看气体物质的量的大小,物质的量越大,熵值越大。故(1)减小,(2)无明显变化,(3)增大,(4)减小。(5)KNO3溶于水时KNO3K++NO3-,自由移动离子数目增多,因此熵值增大。答案:(1)减小　(2)无明显变化　(3)增大　(4)减小　(5)增大