人教版高二化学选修4 第二章 第四节 化学反应进行的方向练习题
人教版高二化学选修4第二章第四节 化学反应进行的方向 素养达标练
第四节 化学反应进行的方向一、选择题1.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。
现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa 的室内保存,它是否会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0 ℃、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH =-2180.9 J·mol -1,ΔS =-6.61 J·mol -1·K -1,当ΔH-T ΔS <0时能自发反应)( )。
A.会B.不会C.不能确定D.升高温度才会2.下列关于化学反应熵变的叙述正确的是( ) A.化学反应的熵变与反应的方向无关 B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向 C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D.熵值增大的反应都能自发进行 3.下列过程属于非自发的是( ) A .水由高处向低处流 B .煤炭的燃烧 C .铁在潮湿空气中生锈D .室温下水结成冰4.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 5.下列对化学反应预测正确的是( )6.分析下列反应,在任何温度下均能自发进行的是( ) A .2N 2(g)+O 2(g)===2N 2O(g) ΔH =-163 kJ·mol -1B .Ag(s)+12Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH =-l27 kJ·mol -1C .HgO(s)===Hg(l)+12O 2(g) ΔH =+91 kJ·mol -1D .H 2O 2(l)===12O 2(g)+H 2O(l) ΔH =-98 kJ·mol -1 7.下列说法正确的是 ( )A .凡是放热反应都是白发的,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)+CO 2(g) ===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH >0D .反应2Mg(s)+COΔ2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH >0 8.某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温能自发进行,则该反应的正反应的ΔH 、ΔS 应为( )A .ΔH <0、ΔS >0B .ΔH <0、ΔS <0C .ΔH >0、ΔS >0D .ΔH >0、ΔS <09.实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO 2转化为可利用的资源。
人教版选修4第二章第四节 化学反应进行的方向同步作业
第四节化学反应进行的方向一、选择题1.反应CH3OH(l)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发进行,若反应|ΔH|=17 kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,对于该反应下列关系正确的是()A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0D.ΔH<0,ΔH-TΔS<02.25 ℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.76 kJ·mol-1,自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减少的反应D.熵增大效应大于能量效应3.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>0B.反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0D.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<04.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(1 200 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5.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6.下列反应中,一定不能自发进行的是()A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g)ΔH=-78.03 kJ·mol-1ΔS=+1 110 J·mol-1·K-1B.CO(g)=== C(石墨,s)+12O2(g)ΔH=+110.5 kJ·mol-1ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3 kJ·mol-1ΔS=-280.1 J·mol-1·K-1D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH=+37.3 kJ·mol-1ΔS=+184.0 J·mol-1·K-17.下列内容与结论相对应的是()选项内容结论A H2O(g)变成H2O(l)ΔS>0B硝酸铵溶于水可自发进行因为ΔS>0 C一个反应的ΔH>0,ΔS>0反应一定不自发进行D H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-271 kJ·mol-1ΔS=+8 J·mol-1·K-1反应在任意外界条件下均可自发进行8.不属于自发进行的变化是 ()A.红墨水加到清水中使整杯水变红B.冰在室温下融化成水C.NaHCO3转化为Na2CO3D.天然气的燃烧9.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<0B.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<0D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同10.反应:CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发向右进行,若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,则下列正确的是()A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0 B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0 D.ΔH<0,ΔH-TΔS<011.下列关于自发过程的叙述中,正确的是()A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程12.下列关于判断过程的方向的说法错误的是()A.NH4NO3溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程B.同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时熵值最小C.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D.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程二、非选择题13.向锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体,在一小木块上洒少量水,将锥形瓶放在木头上,再向其中加入约40 g Ba(OH)2·8H2O,如图所示。
高中化学 选修4第二章第四节化学反应进行的方向(中档)
选修4第二章第四节化学反应进行的方向(中档原创)第I卷(选择题)一、单选题1.25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol自发进行的原因是A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减少的反应D.熵增大效应大于能量效应【答案】D2.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【答案】A3.已知下列过程都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是A.2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0B.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l) ΔH>0D.2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) ΔH<0【答案】C4.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>0B.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0C.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0D.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<0【答案】B5.下列自发反应可以用熵判据来解释的是A.2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1【答案】B6.在恒温、恒压下,下列有关某反应的判断中,正确的是A.若其ΔH>0,ΔS>0,则其一定是自发反应B.若其ΔH<0,ΔS<0,则其一定是自发反应C.若其ΔH<0,ΔS>0,则其一定是自发反应D.若其ΔH>0,ΔS<0,则其一定是自发反应【答案】C7.水煤气的主要成分为CO和H2,工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气,原理为CH4(g)+H2O (g)=CO(g)+3H2(g)△H>0。
人教版高二化学选修4第二章第四节 化学反应进行的方向 课后素养练
第四节化学反应进行的方向一、选择题1.冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是()。
A.ΔH>0,ΔS<0B.ΔH<0,ΔS>0C.ΔH>0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<02.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是()A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据3.25 ℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.76 kJ·mol-1,自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减少的反应D.熵增大效应大于能量效应4.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5.二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C.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<06.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.由焓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7.下列说法完全正确的是()A.自发进行的反应均是放热反应B.ΔS为正值的反应均能自发进行C.物质的量增加的反应,ΔS为正值D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>08.已知在等温等压条件下,化学反应方向的判据为ΔH-TΔS<0反应能自发进行ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态ΔH-TΔS>0反应不能自发进行设反应A===D+EΔH-TΔS=(-4 500+11T)J·mol-1,要防止反应发生,温度必须()A.高于409 KB.低于136 KC.高于136 K而低于409 KD.低于409 K9.下列内容与结论相对应的是()选项内容结论A H2O(g)变成H2O(l)ΔS>0B硝酸铵溶于水可自发进行因为ΔS>0C一个反应的ΔH>0,ΔS>0反应一定不自发进行D H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-271 kJ·mol-1ΔS=+8 J·mol-1·K-1反应在任意外界条件下均可自发进行10.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)+x G(g)===2Q(g)ΔH<0自发反应x可能等于1、2、3C 4X(g)+5Y(g)===4W(g)+6G(g)能自发反应ΔH一定小于0D 4M(s)+N(g)+2W(l)===4Q(s)常温下,自发进行ΔH>011.反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下自发向右进行,若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,则下列判断正确的是 ()A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0D.ΔH<0,ΔH-TΔS<012.对于CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),某温度下平衡常数K为1,向一密闭容器内同时通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1 mol,在该温度下建立平衡时,CO的物质的量()A.大于1 mol B.小于1 molC.等于1 mol D.无法确定二、非选择题13.试判断下列体系的熵变是大于0,还是小于0。
人教版选修4第二章第四节 化学反应进行的方向 达标训练
第四节化学反应进行的方向一、选择题1.下列变化过程中,ΔS<0的是()A.氯化钠溶于水B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)C.干冰(CO2)的升华D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)2.25 ℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.76 kJ·mol-1,自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减少的反应D.熵增大效应大于能量效应3.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4.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>0B.反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0D.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<05.已知反应:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1,下列对于反应2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)的说法不正确的是()A.吸热反应B.ΔS>0C.只能在电解条件下进行D.在一定温度下可以自发进行6.已知在等温等压条件下,化学反应方向的判据为:ΔH-TΔS<0反应能正向自发进行ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态ΔH-TΔS>0反应不能自发进行(其中ΔH为焓变,ΔS为熵变,T为热力学温度,单位为K)设反应A(s)===D(g)+E(g)ΔH-TΔS=(-4 500+11T)J·mol-1,要防止反应发生,温度必须()A.高于409 K B.低于136 KC.高于136 K而低于409 K D.低于409 K7.下列自发反应可用焓判据来解释的是( )A .2N 2O 5(g) ===4NO 2(g)+O 2(g) ΔH =+56.7 kJ·mol -1 B .(NH 4)2CO 3(s)===NH 4HCO 3(s)+NH 3(g) ΔH =+74.9 kJ·mol -1 C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l ) ΔH =-286 kJ·mol -1 D .CaCO 3(s)===CaO(s)+CO 2(g) ΔH =+178.2 kJ·mol -1 8.下列反应均为吸热反应,其中一定不能自发进行的是( )A .2CO(g)===2C(s)+O 2(g)B .2N 2O 5(g)===4NO 2(g)+O 2(g)C .MgCO 3(s)===MgO(s)+CO 2(g)D. (NH 4)2CO 3(s)===NH 4HCO 3(s)+NH 3(g)9.反应CH 3OH(l)+NH 3(g)===CH 3NH 2(g)+H 2O(g)在某温度下自发向右进行,若反应的|ΔH |=17 kJ·mol -1,|ΔH -TΔS |=17 kJ·mol -1,则下列判断正确的是 ( ) A .ΔH >0,ΔH -TΔS <0B .ΔH <0,ΔH -TΔS >0C .ΔH >0,ΔH -TΔS >0D .ΔH <0,ΔH -TΔS <010.下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )A .2N 2(g)+O 2(g)===2N 2O(g) ΔH =+163 kJ·mol -1 B .Ag(s)+12Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH =-127 kJ·mol -1 C .HgO(s)===Hg(l)+12O 2(g) ΔH =+91 kJ·mol -1 D .H 2O 2(l)===12O 2(g)+H 2O(l) ΔH =-98 kJ·mol -1 11.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。
选修四第二章第四节《化学反应的方向》训练题
人教版选修四《化学反应的方向》训练题1.有关化学反应的说法中,正确的是()A.自发反应都是放热反应B.自发反应都是熵增加的反应C.自发反应一定能实现D.非自发反应在一定条件下能实现2.在恒温恒压、不做功时,反应A+B===C+D在下列哪种情况下,一定能自发进行?()A.ΔH<0、ΔS<0B.ΔH>0、ΔS<0C.ΔH<0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS>03.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=+185.57 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4.水的三态的熵值的大小关系正确的是(S m表示1 mol物质的熵值)()A.S m(s)>S m(l)>S m(g)B.S m(l)>S m(s)>S m(g)C.S m(g)>S m(l)>S m(s) D.S m(s)=S m(l)=S m(g)5.碳酸铵在室温下就能自发分解产生氨气,对其说法正确的是()A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解6.下列过程的方向不.用熵判据判断的是()A.氯化铵与结晶氢氧化钡混合研磨,很快会闻到刺激性气味B.冬天一杯热水很快变冷C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律地混乱排列的几率大D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解7.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿.现把白锡制成的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用()[已知在0℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH=-2180.9 J/mol,ΔS=-6.61 J/(mol·K),当ΔH-TΔS<0时能自发反应]A.会变B.不会变C.不能确定D.升高温度才会变8.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:(1)CuSO4+Na2CO3:Cu2++CO2-3+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑(主要)Cu2++CO2-3===CuCO3↓(次要)(2)CuSO4+Na2S:Cu2++S2-===CuS↓(主要)Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑(次要)则下列对物质溶解度的比较正确的是()A.Cu(OH)2>CuCO3>CuSB.Cu(OH)2<CuCO3<CuSC.CuS>Cu(OH)2>CuCO3D.CuS<Cu(OH)2<CuCO3二、非选择题(本题包括5小题)9.已知100 kPa、298.15 K时有以下反应.NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)ΔH=+176.4kJ/ molΔS=+284.3 J/(mol·K)NH4Cl分解自发进行的最低温度是________.10.对于汽车尾气的净化反应:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K,100 kPa下,ΔH=-113.0 kJ/mol,ΔS=-145.3 J/(mol·K),通过计算说明该反应在室温下能不能自发进行?___________________________________________________________ __.11.已知2CO(g)CO(g)+C(s),T=980 K时,ΔH-TΔS=0.当体系温度低于980 K时,估计ΔH-TΔS的正负符号为________;当体系温度高于980 K时,ΔH-TΔS的正负符号为________.在冶金工业中,以C作为还原剂,温度高于980 K时的氧化产物是以________为主,低于980 K时以________为主.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>H2TeO4②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图所示:请回答下列问题:(1)H2与硫化合的反应__________(填“放出”或“吸收”)热量.(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.由能量判据(以焓变为基础)(符号为ΔH,单位为kJ/mol)和熵判据[符号为ΔS,单位为J/(mol·K)]组合而成的复合判据,即体系自由能变化(符号为ΔG,单位为kJ/mol)将更适合于所有过程的自发性判断.公式为ΔG=ΔH-TΔS(T指开尔文温度);若ΔG<0,反应自发进行.电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是:SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g)ΔH(298.15 K)=-94.0 kJ/mol ΔS(298.15 K)=-75.8 J/(mol·K) 设ΔH和ΔS不随温度变化而变化,要保证此反应自发进行的温度条件是__________________.第四节答案及解析1.解析:自发反应有些是放热反应,有些是吸热反应.自发反应有些是熵增加的反应,有些是熵基本不变或熵减小的反应.对非自发反应的体系输入能量可能使反应发生.答案:D2.解析:ΔG=ΔH-TΔS<0一定能自发.答案:C3.解析:正确解答本题,首先要明确焓判据和熵判据对化学反应方向的影响,然后利用复合判据进行综合分析判断,同时要注意催化剂在化学反应中的作用.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,应将二者综合起来即利用复合判据进行判断;D项错误,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:B4.解析:同一种物质处于气态时熵值最大,液态次之,固态时熵值最小.答案:C5.解析:(NH4)2CO3的分解为吸热反应,而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响,该反应熵值一定增大.答案:A6.解析:A项2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑+BaCl2+10H2O是可以自发进行的吸热反应,产生NH3和液态水混乱度增大,属于熵判据.B项有趋向于最低能量状态的倾向,属于能量判据.C 项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.D项扑克牌的无序排列也属于熵判据.答案:B7.解析:在等温、等压条件下,自发反应总是向着ΔH-TΔS <0的方向进行,直至达到平衡状态.因此,在0℃、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡的ΔH-TΔS=-2180.9 J/mol-273 K×[-6.61 J/(mol·K)]=-376.37 J/mol<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡.答案:A8.解析:主要反应方向也就是反应自发进行的方向,也就是溶解度减小的过程.故溶解度CuS<Cu(OH)2<CuCO3.答案:D二、非选择题(本题包括5小题,共60分)9.解析:根据ΔH-TΔS<0时才能自发进行.176.4kJ/ mol-T×284.3×10-3kJ/( mol·K)<0得T>176.4kJ/ mol284.3×10-3kJ/( mol·K)=620.5 K.答案:620.5 K10.解析:ΔH=-113.0 kJ/mol,ΔS=-145.3 J/(mol·K),T=298 K,ΔH-TΔS=-113.0 kJ/mol-298 K×[-145.3×10-3 kJ/(mol·K)]=-69.7 kJ/mol<0,因此室温下反应能自发进行.答案:室温下该反应能自发进行11.解析:由2CO(g)CO2(g)+C(s)可知ΔS<0,T=980 K 时,ΔH-TΔS=0,故ΔH<0; 当T<980 K时,ΔH-TΔS<0.以C 作还原剂,T>980 K时,2CO(g)CO2(g)+C(s)逆反应自发进行,氧化产物以CO为主;T<980 K时,2CO(g)CO2(g)+C(s)正反应自发进行,氧化产物以CO2为主.答案:负正CO CO212.解析:(1)由图示可知H2与硫化合的反应ΔH<0,故为放热反应.(2)由图示可知H2与Te化合的反应ΔH>0,H2Te分解时ΔS>0,则化合生成H2Te的ΔS<0,即ΔH-TΔS>0,故反应不能自发进行.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)①②③13.(8分).解析:根据公式ΔG=ΔH-TΔS,要保证ΔG<0,ΔH<TΔS,将ΔH=-94.0 kJ/mol,ΔS=-75.8 J/(mol·K)=-0.0758 kJ/(mol·K)代入得:-94.0 kJ/mol<-0.0758 kJ/(mol·K)·T,则T<1240 K.答案:小于1240 K。
高中人教版化学选修4第二章第四节 化学反应进行的方向 同步测试
高中人教版化学选修4第二章第四节化学反应进行的方向同步测试一、单选题(共12题;共24分)1.下列有关化学反应速率的叙述中,正确的是()A. 100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变B. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率C. 汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,加入催化剂,不影响CO的转化率D. 二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,升高温度,平衡逆向移动,正反应速率减慢2.下列反应一定能自发进行的是()A. 放热反应B. 熵增加的反应C. 熵增加的吸热反应D. 熵增加的放热反应3.大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物.最新研究表明,[N(CH3)4]2SO4(s)能与SO2进行如下可逆反应,使其可能成为绿色的SO2吸收剂[N(CH3)4]2SO4(s)+SO2(g)⇌[N(CH3)4]2S2O6(s)△H<0则用[N (CH3)4]2SO4(s)吸收SO2的适宜条件为()A. 高温高压B. 低温高压C. 高温低压D. 低温低压4.德国哈伯发明以低成本制造大量氨的方法,流程图中为提高原料转化率而采取措施是()A. ①②③B. ②④⑤C. ①③⑤D. ②③④5.25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是()A. 是吸热反应B. 是放热反应C. 是熵减少的反应D. 熵增大效应大于能量效应6.对于化学反应方向的确定不仅与焓变(△H)有关,也与温度(T)、熵变(△S)有关,实验证明,化学反应的方向应由△H﹣T△S确定,若△H﹣T△S<0,则自发进行,否则不能自发进行.下列说法中,正确的是()A. 在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B. 温度、压强一定时,熵增加的反应一定能自发进行C. 反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素D. 固体的溶解过程只与焓变有关7.在298K、101.325kPa时发生下列反应:①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);②CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s).其熵变分别为△S1和△S2,则下列情况中正确的是()A. △S1>0,△S2>0B. △S1<0,△S2<0C. △S1<0,△S2>0D. △S1>0,△S2<08.硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应:①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO (g)+6H2O (g)△H=﹣9072kJ•mol﹣1 K=1.1×1026②4NH3(g)+4O2(g)⇌2N2O (g)+6H2O (g)△H=﹣1104.9kJ•mol﹣1 K=4,.4×1028③4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O (g)△H=﹣1269.02kJ•mol﹣1 K=7,.1×1034其中,②、③是副反应.若要减少副反应,提高单位时间内NO的产率,最合理的措施是()A. 增大O2浓度B. 使用合适的催化剂C. 减小压强D. 降低温度9.已知在等温等压条件下,化学反应方向的判据为:△H﹣T△S<0 反应能正向自发进行△H﹣T△S=0 反应达到平衡状态△H﹣T△S>0 反应不能自发进行设反应A═D+E,△H﹣T△S=(﹣4 500+11T )J•mol﹣1,要防止反应发生,温度必须()A. 高于409 KB. 低于136 KC. 高于136 K而低于409 KD. 低于409 K10.下列关于化学反应方向的叙述中正确的是()A. △H<0,△S>0的反应肯定是自发的B. △H<0,△S<0的反应肯定是自发的C. △H>0,△S>0的反应肯定是自发的D. △H>0,△S<0的反应肯定是自发的11.某反应2AB(g)⇌C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的△H、△S应为()A. △H<0,△S>0B. △H<0,△S<0C. △H>0,△S>0D. △H>0,△S<012.已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的△H为正值,△S为负值.设△H和△S不随温度改变,下列说法中正确的是()A. 低温下能自发进行B. 高温下能自发进行C. 低温下不能自发进行,高温下能自发进行D. 任何温度下都不能自发进行二、填空题(共5题;共22分)13.合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如图1所示.(1)天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学化学方程式为________(2)图2为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下,初始时氮气、氢气的体积比为1:3时,平衡混合物中氨的体积分数.①若分别用v A(NH3)和v B(NH3)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则v A(NH3)________ v B(NH3)(填“>”、“<”或“=”).②在相同温度、当压强由p1变为p3时,合成氨反应的化学平衡常数________ (填“变大”、“变小”或“不变”).(3)NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图3如下:NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为________ 人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图4所示.阳极室中发生的反应依次为________(4)运输氨时,不能使用铜及其合金制造的管道阀门.因为在潮湿的环境中,金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化,生成Cu(NH3)42+,该反应的离子方程式为________14.合成氨工业的原料气H2,可用天然气制取,其生产流程如图:(1)写出反应I的反应方程式:________ 该反应的平衡常数表达式为:________ ;(2)转化炉中反应为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),其平衡常数与温度关系如表:该反应为:放热反应(填“吸热”或“放热”).(3)合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4KJ/mol回答下列问题:①工业合成氨原料氮气制备方法是________②在一定温度下,将1molN2和3molH2充入一容积不变的密闭容时器中进行合成反应,达到平衡时,容器的压强为起始的,平衡状态记为S0,则平衡时容器内NH3的体积分数为________ ;若保持温度不变,开始时向容器加入a mol N2,b mol H2,c mol NH3,要使反应始终向逆反应方向进行,且达到平衡后向各物质的理与原平衡S0完全相同,则起始时c的取值范围应是________ .15.氨是重要的化工产品之一,研究合成氨反应具有重要意义.σ(1)已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:N≡N 946.0kJ•mol﹣1、H﹣H 436kJ•mol﹣1、N﹣H 390.8kJ•mol ﹣1,写出以N2(g)和H2(g)为原料合成NH3(g)的热化学方程式________(2)某小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,实验结果如图1所示:①t1时刻改变的条件为________②t2时刻,恒压充入氦气,t3时刻达到平衡.在图中画出t2时刻后的速率变化图象.(3)相同温度下,A、B、C三个密闭容器,A、B恒容,C带有可自由移动的活塞K,各向其中充入如图2所示反应物,初始时控制活塞K,使三者体积相等,一段时间后均达到平衡.①达到平衡时,A、C两个容器中NH3的浓度分别为c1、c2,则c1________ c2(填“>”、“<”或“=”).②达到平衡时,若A、B两容器中反应物的转化率分别为α(A)、α(B),则α(A)+α(B)________ 1(填“>”、“<”或“=”).③达到平衡时,若容器C的体积是起始时的,则平衡时容器C中H2的体积分数为________(4)直接供氨式碱性燃料电池(DAFC),以KOH溶液为电解质溶液,其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O,则负极的电极反应式为________16.根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S________0(填“>”或“<”).若已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=a kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=b kJ/mol 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=________用含a、b的式子表示).17.合成氨对化学工业和国防工业有重要意义.若向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)关系图.(1)图A中压强为10MPa时,N2的转化率为________(2)已知:在合成氨反应中,升高温度H2的转化率降低.①若图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是________ (填“a”或“b”).②该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图C所示,纵坐标可以表示的物理量有________a.H2的逆反应速率b.N2的质量百分含量c.NH3的体积分数d.混合气体的平均相对分子质量.三、综合题(共2题;共6分)18.依据事实,写出下列反应的热化学方程式.(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ________(3)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________.19.依据事实,写出下列反应的热化学方程式.(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ________(3)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________.答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解:A.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减小,故A错误;B.铁片和浓硫酸在加热时生成二氧化硫,不加热发生钝化,反应不生成氢气,故B错误;C.加入催化剂,平衡不移动,转化率不变,故C正确;D.升高温度,活化分子百分数增大,正逆反应速率都增大,故D错误.故选C.【分析】A.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应速率减小;B.铁片和浓硫酸反应不生成氢气;C.加入催化剂,平衡不移动;D.升高温度,反应速率增大,平衡向吸热方向移动.2.【答案】D【解析】【解答】A、放热反应△H<0,若△S>0,高温可能非自发反应,故A不符合;B、熵增加反应,放热反应△H<0,若△S>0,高温可能非自发反应,故B不符合;C、熵增加的吸热反应,△S>0,△H>0,低温可能非自发反应,△H﹣T△S>0,故C不符合;D、熵增加的放热反应,△S>0,△H<0,任何温度下△H﹣T△S<0,所以一定能自发进行,故D符合;故选:D.【分析】自发进行的反应符合△H﹣T△S<0,依据判断依据分析选项,反应自发进行需要焓变、熵变、温度共同决定.3.【答案】B【解析】【解答】正反应放热,则降低温度可使平衡向正向移动,反应为气体体积减小的反应,则增大压强有利于平衡向正向移动.故选B.【分析】吸收SO2的适宜条件应有利于平衡向正向移动,结合正反应为放热的特点解答.4.【答案】B【解析】【解答】反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,为提高原料转化率,应使平衡向正方向移动,根据方程式反应前后气体的化学计量数的关系可知增大压强有利于平衡向正方向移动;正反应放热,升高温度不利用平衡向正反应方向移动,催化剂对平衡移动无影响,液化分离出氨气,可使生成物浓度减小,则可使平衡向正向移动,氮气和氢气的再循环,可增大反应物浓度,有利于平衡向正向移动,故选:B.【分析】反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,为提高原料转化率,应使平衡向正方向移动,可从压强、浓度、温度对平衡移动的影响的角度判断.5.【答案】D【解析】【解答】解:反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,在反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,可知该反应吸热,且熵值增大,根据△G=△H﹣T•△S判断,反应能自发进行,必须满足△H﹣T•△S<0才可,即熵增大效应大于能量效应.故选D.【分析】由反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,可知该反应吸热,且熵值增大,根据△G=△H﹣T•△S判断,反应能自发进行,必须满足=△H﹣T•△S<0才可.6.【答案】A【解析】【解答】解:A、在温度、压力一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向,△H﹣T△S<0,则能自发进行;△H﹣T△S>0,不能自发进行,故A正确;B、温度、压力一定时,放热的熵增加反应,△H<0,△S>0,△H﹣T△S<0,反应一定能自发进行,故B错误;C、反应自发进行由焓变、熵变、温度共同决定,故C错误;D、固体溶解主要是物理过程,焓变是反应前后的能量变化,固体的溶解过程与焓变无关,故D错误;故选A.【分析】A、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,则能自发进行;B、应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,则能自发进行;C、反应自发进行由焓变、熵变、温度共同决定;D、固体溶解主要是物理过程,焓变是反应前后的能量变化.7.【答案】B【解析】【解答】解:固体、液体、气体的熵逐渐增大,反应①是气+气﹣→液,熵变减小,△S1<0,反应②是固+气﹣→固,熵变减小,△S2<0,故选:B.【分析】反应的熵变是指体系的混乱度,对于有气体参加和生成的反应,依据气体体积变化分析判断,体积增大熵变增大,体积减小熵变减小.8.【答案】B【解析】【解答】A、增大O2浓度,氧气过量时与NO反应生成NO2,则NO的产率减小,故A错误;B、使用合适的催化剂,能增大反应速率,提高NO的产率,故B正确;C、减小压强,反应速率减小,NO的产率减小,故C错误;D、降低温度,反应速率减小,NO的产率减小,故D错误;故选B.【分析】由反应可知主反应与副反应均为放热反应,反应进行的程度很大,根据压强、温度、催化剂对速率的影响,以及产物NO的性质分析.9.【答案】A【解析】【解答】已知反应A═D+E,△H﹣T△S=(﹣4 500+11T )J•mol﹣1,(温度单位为K).要防止A分解反应发生,需要△H﹣T△S=(﹣4 500+11T )J•mol﹣1≥0,计算得到:T≥409K所以选A.【分析】本题考查了反应自发进行的判断依据的计算应用,注意单位的统一.10.【答案】A【解析】【解答】解:A.△H<0,△S>0,则△H﹣T•△S一定小于0,反应一定能自发进行,故A正确;B.△H<0,△S<0,△H﹣T•△S要小于0,取决于温度T,所以反应不一定能自发进行,故B错误;C.△H>0,△S>0,△H﹣T•△S要小于0,取决于温度T,所以反应不一定能自发进行,故C错误;D.△H>0,△S<0,则△H﹣T•△S一定大于0,反应一定不能自发进行,故D错误;故选:A.【分析】反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当反应的△H﹣T•△S<0时,反应可自发进行,据此解答.11.【答案】C【解析】【解答】A、当△H<0,△S>0时,△G=△H﹣T•△S<0,在室温一定能自发进行,A不符合题意;B、△H<0,△S<0时,在低温下能自发进行,B不符合题意;C、△H>0,△S>0时,在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,C符合题意;D、△H>0,△S<0时,任何温度下反应都不能自发进行,D不符合题意;故答案为:C【分析】化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H﹣T•△S<0时,反应能自发进行,据此进行选项分析。
人教版化学高二选修4第二章第四节化学反应进行的方向同步练习
人教版化学高二选修4第二章第四节化学反应进行的方向同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题;共40分)1. (2分) (2018高二上·玉溪期中) 下列说法正确的是()A . 非自发反应在任何条件下都不能发生B . 冰融化为水的过程中ΔH <0,ΔS >0C . 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1 此反应在低温时可以自发进行D . 知道了某过程有自发性之后,可预测过程发生完成的快慢2. (2分) (2018高二上·河北月考) 有关化学反应的说法,正确的是()A . 自发反应都是放热反应B . 自发反应都是熵增大的反应C . 非自发反应在一定条件下能实现D . 自发反应常温下一定能实现3. (2分) (2018高二下·房山期中) 下列说法不符合题意的是()A . NH4NO3溶于水虽然吸热,但其溶于水是自发过程B . 加热液体(温度高于沸点)会自发转变成气体,可用焓判据解释C . 对于同一物质来讲,熵值的大小与其状态有关,固态物质的熵值通常最小D . 符合题意判断化学反应能否自发进行,要综合考虑反应的ΔH和ΔS4. (2分) (2018高二下·山东开学考) 下列说法正确的是()A . 放热反应在任意条件下都能自发进行B . 已知热化学方程式2A(g)+B(g) 2C (g)△H=-QkJ/mol (Q >0)将2molA(g)和1molB(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量C . 1mol/L的盐酸与1mol/L的氨水、11mol/L的NaOH溶液等体积混合,充分反应,后者比前者放出的热量多D . BaCl2溶液中加过量H2SO4 ,溶液中一定不存在Ba2+5. (2分) (2018高二上·温州期中) 下列说法中,正确的是()A . 凡是放热反应都是自发反应B . 凡是熵增大的反应都是自发反应C . 要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变D . 过程的自发性不仅能用于判断过程的方向,还能确定过程是否一定能迅速发生6. (2分) (2018高二上·南昌期中) 下列说法错误的是()A . 一定温度下的焓变在数值上等于变化过程中的等容热效应B . 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大C . 熵增加且放热的反应一定是自发反应D . 常温下硝酸铵能够溶于水,因为其溶于水是一个熵增大过程7. (2分) (2018高二上·长春月考) 下列说法中错误的是()A . 体系有序性越高,熵值就越低B . 自发过程将导致体系的熵增大C . 吸热反应不可以自发进行D . 同种物质气态时熵值最大8. (2分) (2018高二上·伊宁期中) 下列说法中正确的是()A . 非自发反应在任何条件下都不能实现B . 自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小C . 凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的D . 熵增加且放热的反应一定是自发反应9. (2分) (2018高一下·抚顺期末) 为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)的影响,以X和Y物质的量比为a:b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。
化学人教版选修4达标训练:第二章第四节 化学反应进行的方向(附答案)
基础·巩固·达标1.吸热反应一定是(A.B.C.D.反应需要加热解析:吸热反应也可以自发进行,故不一定需要加热,但不可能释放能量,在反应中体系的答案:C2.下列说法不正确的是(A.B.C.D.化学反应热效应数值与参加反应的物质的多少有关解析:放热反应有些也需要加热,以达到反应所需要的条件,所以A选项不正确,其余各项答案:A3.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应开始即停止加热,反应仍可以继续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。
该现象说明了(A.B.C.D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量解析:加热能够达到反应所需要的条件。
反应后停止加热,由于反应自身释放出的能量能够答案:B4.过程的自发性的作用是(A.B.C.D.判断过程的热效应解析:自发进行的反应一定能够反应,所以可以判断该过程的方向。
但自发的反应不一定放答案:A5.下列反应中,熵显著增加的反应是(A.CO(g)+2H 2(g)CH3OH(gB.CaCO 3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2OC.C(s)+O 2(g)CO2(gD.2HgO(s)2Hg(l)+O 2(g)解析:A的熵值是减小的,因为气体的物质的量减小;B中生成了大量气体,熵值是增加的;C的熵值不变;D答案:BD6.下列说法不正确的是(A.B.C.D.同一物质固态时熵值最小解析:氢气燃烧需要加热或点燃,非自发过程;冰融化过程由固体生成液体,熵值增加;一般情况下化学反应过程无论自发与否,都伴随着能量变化;对于同一物质的熵值,气态时最答案:A7.在放热反应中,反应物具有的总能量与生成物的总能量相比较,前者与后者的关系是()A.大于B.C.等于D.无法确定解析:答案:A8.下列物质加入水中,显著吸热的是(A.B.固体NaOHC.D.固体NH4NO3解析:根据生活常识可知,固体NH4NO3溶于水,是吸热的;无水乙醇溶于水,热效应不明显。
答案:D9.下列各项与反应热无关的是(A.反应物的状态B.C.D.表示反应热的单位解析:反应物的状态、生成物的状态和物质的量都能影响反应热的变化。
化学高二选修4第二章第四节化学反应进行的方向同步练习 含解析 精品
人教版化学高二选修4第二章第四节化学反应进行的方向同步练习一、选择题1.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)△H=+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答案:B解析:解答:A、某些吸热反应也可以自发进行,依据△H﹣T△S<0分析,△H>0,△S >0,常温下可以△H﹣T△S<0,如氢氧化钡晶体和氯化铵反应,是吸热反应,常温下可以蒸发进行,故A错误;B、反应焓变大于0,熵变大于0,反应向熵变增大的方向进行,NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ/mol,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,故B正确;C、依据反应自发进行的判断依据△H﹣T△S<0分析,反应自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定,故C错误;D、催化剂改变反应速率不改变化学平衡,使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向,故D错误;所以选B.分析:本题考查了反应自发进行的分析判断,注意反应特征和焓变、熵变的分析判断,掌握基础是关键.2.以下说法中正确的是()A.△H<0的反应均是自发反应B.自发进行的反应一定能迅速进行C.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程D.高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程答案:C解析:解答:A.△G<0反应自发进行,由△G=△H﹣T△S可知,△H<0时,若△S<0,则△G可能大于0,反应非自发,故A错误;B.△G<0反应自发进行,能否发生还有反应速率问题,故B错误;C.反应向熵值方向进行,同种物质熵值:液体>固体,冰在室温下自动熔化成水,是熵增的重要结果,故C正确;D.高锰酸钾分解生成气体,混乱度增加,熵值增大,故D错误;所以选C.分析:本题考查化学反应进行方向的判断,注意对基础知识的理解掌握.3.下列反应过程中,△H>0且△S>0的是()A.CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)B.NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)C.4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)D.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l)答案:A解析:解答:A.反应为吸热反应,且固体生成气体,则△H>0,△S>0,故A正确;B.反应为放热反应,气体生成固体,则△H<0,△S<0,故B错误;C.反应为放热反应,且气体生成固体,则△H<0,△S<0,故C错误;D.中和反应为放热反应,△H<0,故D 错误.所以选A.分析:本题考查焓变与熵变,侧重于基础知识的考查,注意常见吸热反应和放热反应,把握物质的聚集状态与熵变的关系.4.666℃和1.01×105 Pa时,反应“C aCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H=+178.3kJ/mol”能自发进行的原因是()A.温度升高B.该反应熵增C.熵增效应大于能量效应D.反应速率加快答案:C解析:解答:CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H=+178.3kJ/mol,该反应为吸热反应△H >0,反应能够自发进行,说明△H﹣T△S<0,所以△S一定大于0,是熵值增大的反应,熵增效应大于能量效应反应自发进行,故选C.分析:本题考查了熵变与焓变对反应自发进行方向的影响,明确△H﹣T△S<0是反应自发进行的判断依据是解题关键.5.25℃、101kPa下,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol能自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减小的反应D.熵增效应大于热效应答案:D解析:解答:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);△H=+56.7kJ/mol,是一个吸热反应,△H >0,反应能够自发进行,必须满足△G=△H﹣T•△S<0,所以△S>0,且熵增效应大于能量效应,所以选D.分析:本题考查焓变和熵变与反应自发进行的关系,明确△H﹣T•△S<0是反应自发进行的判断依据是解题关键.6.有关化学反应方向的判断,下列说法中正确的是()A.放热反应均是自发反应B.物质的量增加的反应,△S为正值C.如果△H和△S均为正值,当温度升高时,反应可能自发进行D.△S为正值的反应均是自发反应答案:C解析:解答A、放热反应有利于反应的自发进行,但是有的放热反应在常温下不能自发进行,反应能否自发进行的判据:△H﹣T△S<0,反应一定能自发进行,故A错误;B、只有气体的物质的量增加的反应,△S为正值,故B错误;C、如果△H和△S均为正值,当温度升高时,可满足△H﹣T•△S<0时,反应可自发进行,故C正确.D、△S为正值的反应不一定是自发反应,如水的分解,故D错误;故选C.分析:本题考查反应热与焓变,注意把握化学反应进行的方向取决于焓变和熵变的综合判据,不能只根据一种物理量进行判断.7.金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g),反应过程中能量的变化如图所示.下列有关该反应的△H、△S的说法中正确的是()A.△H<0△S<0 B.△H>0△S<0 C.△H<0△S>0 D.△H>0△S>0 答案:D解析:解答:SnO2(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g),该反应生成物气体系数大,混乱度大,所以是熵增加的反应,故:△S>0;从图中可知,反应物能量低,生成物能量高,该反应是吸热反应,故:△H>0;所以选D.分析:本题考查了反应的焓变和熵变,平时训练时注意提高分析图象的能力的培养.8.水凝结成冰的过程的焓变和熵变正确的是()A.△H>0,△S<0 B.△H<0,△S>0 C.△H>0,△S>0 D.△H<0,△S<0 答案:D解析:解答:同种物质,液态的能量大于固态,则水凝结成冰的过程是放热过程,即△H<0,液态时的熵大于固态时的熵,则水凝结成冰的过程是熵减小的过程,即△S<0;故选D.分析:本题考查了焓变和熵变,明确物质的状态与焓、熵大小关系是解题的关键.9.已知C(s)+CO2(g)=2CO(g)在常温下为非自发反应(△G>0),下列有关说法正确的是()A.该反应是焓减的反应B.该反应是熵增的反应C.降低温度可使该反应自发进行D.无论反应温度是多少,该反应都不能自发进行答案:B解析:解答:已知C(s)+CO2(g)═2CO(g),气体体积增大是熵变增大的反应△S>0;反应非自发进行的判断依据是△H﹣T△S>0,则△H>0,反应焓变大于0是吸热反应,A、上述分析可知反应是焓变增加的反应,故A错误;B、反应前后气体体积增大,熵增加的反应,故B正确;C、反应是吸热反应升高温度可以满足△H﹣T△S<0,故C错误;D、上述分析可知,高温条件下可以满足△H﹣T△S<0,故D错误;故选B.分析:本题考查了反应焓变和熵变的分析判断,反应自发进行的判断依据和方法应用,掌握基础是关键.10.已知;(NH4)2CO3(s)═NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol﹣1,下列说法中正确的是()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答案:A解析:解答:A、依据反应的特征分析(NH4)2CO3((s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol ﹣1,反应是熵变增大的反应,△S>0;反应是吸热反应焓变大于0,△H>0;故A正确;B、该反应是吸热反应,△H>0,△S>0;反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,当高温下反应可以自发进行,故B错误;C、碳酸盐分解反应中熵增加,△S>0,反应是吸热反应,△H>0,反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,反应自发进行,因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的,故C错误;D、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不一定是吸热反应,判断依据是△H﹣T△S<0,故D错误;故选A.分析:本题考查了反应自发进行的判断依据,理解自发进行的因素是由焓变和熵变温度共同决定.11.下列说法正确的是()A.碳酸铵分解是吸热反应,根据焓判据判断能自发分解B.多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大,越混乱,熵值越大C.水总是自发地由高处往低处流,这是一个自发反应D.室温下水结成冰是自发过程答案:B解析:解答:A、焓判据:放热反应容易自发进行,碳酸铵分解是吸热反应,所以根据焓判据该反应是不自发的,故A错误;B、熵值是表示物质混乱度的量,多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大,越混乱,熵值越大,故B正确;C、水总是自发地由高处往低处流,是一个自发过程,不是化学变化,所以不是一个自发反应,故C错误;D、室温下水不能结成冰,所以室温下水结成冰不是自发过程,故D错误;故选B.分析:本题考查了自发过程和自发反应的判断,侧重于基础知识的考查.12.下列说法正确的是()A.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变C.自发反应在恰当条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现答案:C解析:解答:化学反应能否自发进行的判断依据为:△G=△H﹣T△S,当△G=△H﹣T△S <0,反应能自发进行;当△G=△H﹣T△S=0,反应达到平衡状态;当△G=△H﹣T△S>0,反应不能自发进行.自发反应判断依据不能判断该反应是吸热还是放热,也不能判断熵的变化,自发反应不是在任何条件下都能实现,必须在恰当条件下才能实现.所以选C.分析:自发反应的判断依据为:△G=△H﹣T△S,当△G=△H﹣T△S<0,反应能自发进行;当△G=△H﹣T△S=0,反应达到平衡状态;当△G=△H﹣T△S>0,反应不能自发进行.焓变和熵变都不能独立地作为反应自发性的判据,自发反应的判断依据不能判断该反应是吸热还是放热,也不能判断熵的变化.13.某反应2AB(g)⇌C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的△H、△S应为()A.△H<0,△S>0 B.△H<0,△S<0C.△H>0,△S>0 D.△H>0,△S<0答案:C解析:解答:化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H﹣T•△S <0时,反应能自发进行,A、当△H<0,△S>0时,△G=△H﹣T•△S<0,在室温一定能自发进行,故A错误;B、△H<0,△S<0时,在低温下能自发进行,故B错误;C、△H >0,△S>0时,在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,故C正确;D、△H>0,△S<0时,任何温度下反应都不能自发进行,故D错误.故选C.分析:本题考查反应能否自发进行的判断,,注意根据自由能判据的应用.14.已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的△H为正值,△S为负值.设△H和△S不随温度改变,下列说法中正确的是()A.低温下能自发进行B.高温下能自发进行C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行D.任何温度下都不能自发进行答案:D解析:解答:反应CO(g)=C(s)+O2(g)的△H为正值,△S为负值,则△G=△H﹣T•△S>0,反应不能自发进行,故选D.分析:本题考查反应能否自发进行的判断,注意根据△G=△H﹣T•△S进行判断.15.某反应2AB(g)⇌C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的正反应的△H、△S应为()A.△H>0,△S>0 B.△H<0,△S<0C.△H<0,△S>0 D.△H>0,△S<0答案:A解析:解答:化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H﹣T•△S <0时,反应能自发进行,A、△H>0,△S>0时,在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,故A正确;B、△H<0,△S<0时,在低温下能自发进行,故B错误;C、当△H<0,△S>0时,△G=△H﹣T•△S<0,在室温一定能自发进行,故C错误;D、△H>0,△S<0时,任何温度下反应都不能自发进行,故D错误.所以选A.分析:本题考查反应能否自发进行的判断,注意根据自由能判据的应用.16.当化学反应的△H<0,△S>0时,反应一定能自发进行.下列反应属于该情况的是()A.2H2+O2=2H2O B.CaCO3=CaO+CO2↑C.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑D.NH4HCO3+CH3COOH=CH3COONH4+CO2↑+H2O 答案:C解析:解答:A.2H2+O2=2H2O属于放热反应△H<0,气体体积减小△S<0,故A错误;B.CaCO3=CaO+CO2↑属于吸热反应△H>0,气体体积增大△S>0,故B错误;C.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑属于放热反应△H<0,气体体积增大△S>0,故C正确;D.NH4HCO3+CH3COOH=CH3COONH4+CO2↑+H2O是吸热反应△H>0,气体体积增大△S >0,故D错误.故选C.分析:本题考查焓变与熵变,注意△H和△S的判断方法.17.25℃时,KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6mol•L﹣1,若将1mol固体KNO3置于1L水中,则KNO3变成盐溶液过程的△H﹣T△S的取值为()A.小于0 B.等于0 C.大于0 D.不能确定答案:A解析:解答:本题中KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6mol•L﹣1,说明1L溶液中最多可以溶解6moLKNO3固体,所以将1mol固体KNO3置于1L水中,则完全溶解,该过程为自发过程,所以△H﹣T△S<0,所以选A.分析:本题考查反应能否自发进行的条件,△H﹣T△S的大小决定反应能否自发进行.18.下列说法不正确的是()A.冰→水若自发进行,△H<T△S B.水→冰若自发进行,△H<0 C.冰⇌水的平衡状态△H=T△S D.水⇌冰的平衡状态,△H=0答案:D解析:解答:A、因为△H﹣T△S<0自发进行,所以冰从固体变化为液体,若自发进行,△H<T△S,故A正确;B、水变成冰,由液态变成固态,熵变减小,则△S<0,又水→冰若自发进行,则△H<T△S,所以△H<0,故B正确;C、冰⇌水的平衡状态△G=△H﹣T △S=0,所以△H=T△S,故C正确;D、冰⇌水的平衡状态△G=△H﹣T△S=0,所以△H=T △S,故D错误;故选D.分析:本题考查了变化过程中熵变化的分析判断以及反应自发性的判断等,判断时把握△G=△H﹣T△S<0自发;19.下列有关说法正确的是()A.SO2(g)+H2O(g)→H2SO3(1),该过程熵值增大B.SO2(g)→S(s)+O2(g)△H>0,△S<0,该反应能自发进行C.3S(s)+2H2O(1)=SO2(g)+2H2S(g),恒温恒压下能自发进行D.若某反应的△H<0,△S>0,则该反应一定能自发进行答案:D解析:解答:A、SO2(g)+H2O(g)→H2SO3(1),反应后气体的物质的量减少,所以该过程熵值减小,故A错误;B、SO2(g)→S(s)+O2(g)△H>0,△S<0,△G=△H﹣T•△S>0,反应不能自发进行,故B错误;C、3S(s)+2H2O(1)=SO2(g)+2H2S(g),反应的焓变不知道,不能确定反应的自发性,故C错误;D、当△H<0,△S>0时,△G=△H﹣T•△S<0,则该反应一定能自发进行,故D正确;所以选D分析:本题考查反应能否自发进行的判断,注意根据自由能判据的应用.20.已知在等温等压条件下,化学反应方向的判据为:△H﹣T△S<0反应能正向自发进行△H﹣T△S=0反应达到平衡状态△H﹣T△S>0反应不能自发进行设反应A═D+E,△H﹣T△S=(﹣4 500+11T )J•mol﹣1,要防止反应发生,温度必须()A.高于409 K B.低于136 K C.高于136 K而低于409 K D.低于409 K答案:A解析:解答:已知反应A═D+E,△H﹣T△S=(﹣4 500+11T )J•mol﹣1,(温度单位为K).要防止A分解反应发生,需要△H﹣T△S=(﹣4 500+11T )J•mol﹣1≥0,计算得到:T≥409K 所以选A.分析:本题考查了反应自发进行的判断依据的计算应用,注意单位的统一.二、非选择题21.根据所学的知识和经验,判断下列变化在常温下的焓变、熵变及方向性,填表:2H+(aq)+Zn(s)═Zn2+(aq)+H2(g)(说明:△H、△S填“>0”、“<0”、“=”,方向性填“可以自发”、“不能自发”或“无法确定”)答案:△H>0|△S>0|不能自发|△H<0|△S>0|自发解析:解答:NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g)是分解反应△H>0,反应正方向为气体物质的量增大的反应,所以△S>0,因此常温下△H﹣T•△S>0不能自发进行;2H+(aq)+Zn (s)═Zn2+(aq)+H2(g)是活泼金属与酸的反应△H<0,反应正方向为气体物质的量增大的反应,所以△S>0,因此因此常温下△H﹣T•△S<0能自发进行;所以变化△H △S 方向性NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g)△H>0 △S>0 不能自发2H+(aq)+Zn(s)═Zn2+(aq)+H2(g)△H<0 △S>0 自发,故答案为:变化△H △S 方向性NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g)△H>0 △S>0 不能自发2H+(aq)+Zn(s)═Zn2+(aq)+H2(g)△H<0 △S>0 自发分析:本题考查了反应自发进行的判据应用,反应自发进行只要满足△H﹣T•△S<0即可自发进行,要注意题干要求是常温下.22.2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将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),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol﹣1)的变化:(1)关于该反应的下列说法中,正确的是(填字母).A .△H >0,△S >0B .△H >0,△S <0C .△H <0,△S <0D .△H <0,△S >0答案:C(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L 的密闭容器中,充入l mol CO 2和3mol H 2,一定条件下发生反应:CO 2(g )+3H 2(g )⇌CH 3OH (g )+H 2O (g ),经测得CO 2和CH 3OH (g )的浓度随时间变化如图2所示.①从反应开始到平衡,CO 2的平均反应速率v (CO 2)= .②该反应的平衡常数表达式K= .③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母).A .升高温度B .将CH 3OH (g )及时液化抽出C .选择高效催化剂D .再充入l molCO 2和3molH 2答案:0.075mol/(L•min )|32322C CH OH C H O C CO C H ()()()()|BD (3)25℃,1.01×105Pa 时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式: .答案:CH 3OH (l )232O (g )=CO 2(g )+2H 2O (l )△H=﹣738.4kJ•mol ﹣1线 解析:解答:依据反应和图象分析判断:CO 2(g )+3H 2(g )⇌CH 3OH (g )+H 2O (g ),反应是熵减少的反应△S <0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H <0, 故答案为:C ;(2)在体积为l L 的密闭容器中,充入l mol CO 2和4mol H 2,一定条件下发生反应:CO 2(g )+3H 2(g )⇌CH 3OH (g )+H 2O (g ),测得CO 2和CH 3OH (g )的浓度随时间变化如图2所示.二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim 内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L ,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L ;则①依据化学平衡列式计算为:CO 2(g )+3H 2(g )⇌CH 3OH (g )+H 2O (g )起始量(mol/L ) 1 4 0 0变化量(mol/L ) 0.75 2.25 0.75 0.75平衡量(mol/L ) 0.25 1.75 0.75 0.75CO 2的平均反应速率v (CO 2)=0.75/10minmol L =0.075mol•L ﹣1•min ﹣1 ,故答案为:0.075 mol•L﹣1•min ﹣1;②该反应的平衡常数表达式K=32322C CH OH C H O C CO C H ⋅()()()(),故答案为32322C CH OH C H O C CO C H ⋅()()()(); ③措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是:A 、反应是放热反应,升温平衡逆向进行,故A 错误;B 、将CH 3OH (g )及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B 正确; C 、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C 错误;D 、再充入l molCO 2和4molH 2,增大压强平衡正向进行,故D 正确;故选BD ;(3)25℃,1.01×105Pa 时,16g 液态甲醇物质的量为0.5mol ,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ 的热量,依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为:CH 3OH (l )+32O 2(g )=CO 2(g )+2H 2O (l )△H=﹣738.4 kJ•mol ﹣1,故答案为:CH 3OH (l )+32O 2(g )=CO 2(g )+2H 2O (l )△H=﹣738.4kJ•mol ﹣1;分析:本题考查了反应的焓变判断,热化学方程式的书写原则,化学平衡的影响因素判断平衡移动方向,化学平衡的计算的应用,图象分析是关键.综合性较大.23.氨氧化法制硝酸的主要反应是:4NH 3(g )+5O 2(g )⇌4NO (g )+6H 2O (g ) (1)①该反应的熵变△S 0(填“>”、“<”或“=”).②升高温度,反应的平衡常数K 值减小,则该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”). 答案:>|<(2)若其他条件不变,下列关系图错误的是 (选填序号).答案:C(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如下表: 时间/浓度/(mol•L ﹣1) c (NH 3)c (O 2) c (NO ) c (H 2O )①反应在第2min到第4min时,反应速率υ(O2)=;②反应在第2min时改变了条件,改变的条件可能是.该条件下,反应的平衡常数K=(只写计算结果,不标单位).答案:0.75 mol•L﹣1•min﹣1|升高温度(或使用催化剂)|3义解析:解答:(1)①已知4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),反应后气体物质的量增大,所以熵增大,即△S>0,故答案为:>;②升高温度,反应的平衡常数K值减小,说明平衡逆移,升高温度平衡逆移,则正反应为放热反应,即△H<0,故答案为:<;(2)已知4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),△H<0,即该反应为体积增大的放热反应;A、升高温度平衡逆移,所以温度越高NH3的含量越多,与图象相符,故正确;B、增大压强平衡逆移,所以压强越大NO越小,与图象相符,故正确;C、升高温度平衡逆移,所以温度越高H2O的含量越小,与图象不相符,故错误;D、加催化剂不改变平衡,所以O2的含量不变,反应速率增大,到达平衡的时间变小,与图象相符,故正确;故答案为:C;(3)①第2min 到第4min 时△c(NH3)=3.2﹣2.0=1.2mol•L﹣1,所以△c(O2)=54×1.2mol•L﹣1=1.5mol•L﹣1,则v(O2)=1•1.52minmol L﹣=0.75 mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.75 mol•L﹣1•min﹣1;②由表中数据可知从0到2min时消耗了NH3为0.8 mol•L﹣1;第2min 到第4min 时消耗NH3为1.2mol•L﹣1,说明第2min 以后反应速率加快,所以改变的条件为升高温度(或使用催化剂);平衡时c(NH3)=2.0 mol•L﹣1,c(O2)=3.0mol•L﹣1,c(NO)=2.0mol•L﹣1,c(H2O)=3.0mol•L﹣1,则K=3,故答案为:升高温度(或使用催化剂);3.分析:本题考查了反应速率的计算、化学平衡的移动、平衡常数的计算等,综合性较强.24.高炉炼铁中发生的基本反应之一:FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)不能自发进行,已知正反应吸热.(l)关于化学反应方向的判据△H﹣T•△S<0,反应(填能自发、不能自发)答案:不能自发(2)该反应中平衡常数的表达式 K ═ 温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K 值 .(均填增大、减小或不变)答案:2c CO c CO ()()|增大(3)1100℃时测得高炉中 c (CO 2)=0.025mol/L ,c (CO )═0.lmol/L ,已知1100℃时平衡常数K=0.263.在这种情况下该反应是否处于平衡状态 (填是或否),此时化学反应速率是v (正) v (逆)(填=、>或<). 答案:否|>(4)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入一定量的CO ,则CO 的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”). 答案:不变解析:解答:(1)反应FeO (s )+CO (g )⇌Fe (s )+CO 2(g ),△S=0,△H >0,△H ﹣T•△S >0,反应不能自发进行,故答案为:不能自发;(2)可逆反应FeO (s )+CO (g )⇌Fe (s )+CO 2(g )的平衡常数表达式k=2c CO c CO ()();该反应正反应是吸热反应,温度升高平衡向正反应方向移动,CO 2的物质的量增大、CO 的物质的量减小,故到达新平衡是CO 2与CO 的体积之比增大,故答案为:2c CO c CO ()();增大;(3)此时浓度商Qc=0.0250.1=0.25,小于平衡常数2.63,故反应不是平衡状态,反应向正反应进行,v (正)>v (逆);故答案为:否;>;(4)若保持容器体积不变时,再通入一定量的CO ,相当于增大压强,化学平衡不移动,CO 的转化率不变;故答案为:不变;分析:本题考查化学平衡常数的书写与运用、化学平衡影响因素以及等效平衡的运用等,侧重对基础知识的巩固与运用.25.根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变,并判断反应的方向. (1)H +(aq )+OH ﹣(aq )=H 2O (l )△S=+80.7J•mol ﹣1•K ﹣1,△H 0,△S 0,该反应 (自发或非自发) 答案:<|>|自发(2)TiO 2(s )+2Cl 2(g )=TiCl 4(l )+O 2(g )△H=+161.9kJ•mol ﹣1△S=﹣38.4J•mol ﹣1•K ﹣1该反应 (自发或非自发) 答案:非自发解析:解答:(1)酸碱中和反应为放热反应,所以△H<0,△S为正值所以△S>0,则△H ﹣T△S一定小于0,所以该反应能自发进行;故答案为:<;>;自发;(2)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9kJ•mol﹣1△S=﹣38.4J•mol﹣1•K﹣1该反应△H>0,△S <0,则:△H﹣T△S一定大于0,所以反应不能自发进行;故答案为:非自发.分析:本题考查了反应焓变、熵变与反应能否自发进行的关系,明确反应能否自发进行的判断依据是解题关键,注意单位统一.。
高中化学 第二章 第四节 化学反应进行的方向练习(含解析)新人教版选修4-新人教版高中选修4化学试题
第四节化学反应进行的方向选题表知识点基础过关能力提升自发过程1,2,7焓变与反应自发 5熵变与反应自发 3 11综合考查4,6,8,9,10 12基础过关(20分钟)1.(2018·安徽黄石模拟)已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。
根据所学知识判断,下列反应中,在任何温度下都不能自发进行的是( B )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,ΔH<0,ΔS>0,可满足ΔH-TΔS<0,反应能自发进行;B项,ΔH>0,ΔS<0,任何温度下ΔH-TΔS>0,不能自发进行;C项,ΔH<0,ΔS<0,温度较低时即可满足ΔH-TΔS<0,能自发进行;D项,ΔH>0,ΔS>0,温度较高时即可满足ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。
2.(2018·青海西宁模拟)下列反应在任意温度下一定能自发进行的是( D )A.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑B.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) ΔH<0C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH>0D.X2Y2(s)X2(g)+Y2(g) ΔH<0解析:A项反应是吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,低温下不能自发进行,故错误;B项反应是放热反应,ΔH<0,ΔS<0,高温下不能自发进行,故错误;C项反应是吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,低温下不能自发进行,故错误;D项反应是放热反应,ΔH<0,ΔS>0,任意温度下能自发进行,故正确。
3.下列对熵的理解不正确的是( A )A.同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵增大D.25 ℃、1.01×105 Pa时,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应解析:熵指的是混乱程度,越混乱其熵值越大,对于同一物质,固→液→气三态熵值逐渐增大,故A不正确,B正确;自发过程是熵增的过程,故C正确;对于D选项中的反应,由于反应后气态的分子数增多,故熵值增大,正确。
人教版高中化学选修4练习:第二章第四节化学反应进行的方向 word版含答案
第四节化学反应进行的方向一、选择题(本题包括6个小题,每小题8分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意)1.以下自发反应可用焓判据来解释的是()A.硝酸铵自发溶于水B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol-1C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1解析:焓判据能够说明放热反应为自发反应,而A、B、C三个自发过程均为吸热过程,显然不能单用焓判据来解释。
只有D项可以用焓判据解释。
答案:D2.下列对熵变的判断中不正确的是()A.少量的食盐溶解于水中:ΔS>0B.炭和氧气反应生成CO(g):ΔS>0C.气态水变成液态水:ΔS>0D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0解析:食盐溶于水是典型的熵增加过程;2C(s)+O2(g)===2CO(g),气体的物质的量增大,为熵增加的反应;气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程,为熵减小的过程;CaCO3(s)的分解产生了气体,为熵增加的反应。
答案:C3.下列反应过程中,ΔH>0且ΔS>0的是()A.NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)B.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)C.4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)D.HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)解析:A是熵减的放热反应;C是熵减的放热反应;D是放热反应。
答案:B4.已知:(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9 kJ·mol-1,下列说法中正确的是()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:该反应ΔH>0,ΔS>0,高温下能自发进行;ΔS>0的反应不一定能自发进行;反应放热有利于反应自发进行,但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。
人教版化学选修4第二章第四节化学反映进行的方向习题
第四节化学反映进行的方向A组1.许多反映在特定条件下都能自发进行。
以下进程中不能自发进行的是( )A.自由落体B.热量由低温物体向高温物体传递C.汽油挥发D.气体从高密度处向低密度处扩散解析:自然界中,自由落体、热量由高温物体向低温物体传递、汽油挥发、气体从高密度处向低密度处扩散都是自发进程,其逆进程都是非自发的。
答案:B2.实验证明,多数能自发进行的反映都是放热反映。
对此说法的明白得正确的选项是( )A.所有的放热反映都是自发进行的B.所有的自发反映都是放热的C.焓变是阻碍反映是不是具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反映是不是具有自发性的唯一因素解析:多数能自发进行的反映都是放热反映,并非是所有自发进行的反映都是放热反映,既然说“多数”,必然存在特例,因此只能说“焓变是阻碍反映是不是具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素”。
答案:C3.分析以下反映在任何温度下均能自发进行的是( )(g)+O2(g)2N2O(g) ΔH=+163 kJ·mol-1Cl2(g)AgCl(s) ΔH=-127 kJ·mol-1(s)+12(s)Hg(l)+1O2(g) ΔH=+91 kJ·mol-12O2(g)+H2O(l) ΔH=-98 kJ·mol-1(l)12解析:关于A项,ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,即任何温度下,反映都不能自发进行;关于B项,ΔH<0,ΔS<0,在较低温度下,ΔH-TΔS<0,即反映温度不能太高;关于C项,ΔH>0,ΔS>0,假设使反映自发进行,即ΔH-TΔS<0,必需升高温度,即反映只有在较高温度时能自发进行;关于D项,ΔH<0,ΔS>0,在任何温度下,ΔH-TΔS<0,即在任何温度下反映均能自发进行。
答案:D4.能用能量判据判定以下进程方向的是( )A.水老是自发地由高处往低处流B.放热反映容易自发进行,吸热反映不能自发进行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概率大解析:水老是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的偏向;吸热反映也能够自发进行,例如,在25 ℃和×105 Pa时,(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+ kJ·mol-1,不难看出,上述反映是吸热反映,又是熵增的反映,显然只依照焓变来判定反映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偏向,属于熵判据;扑克牌的无序排列也属于熵判据。
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绝密★启用前人教版高二化学选修4 第二章 第四节化学反应进行的方向练习题试卷副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.下列过程为自发过程的是①铵盐溶解②烧碱与盐酸的反应③锌与稀硫酸的反应④氢气在氧气中燃烧⑤镁在空气中燃烧⑥铝热反应⑦墨水在水中扩散⑧电解熔融氯化钠A . ①②③④B . ⑤⑥⑦⑧C . ②④⑥⑧D . ①②③④⑤⑥⑦ 2.能用焓判据判断下列过程方向的是( ) A . 湿的衣服经过晾晒变干 B . 硝酸铵溶于水C . 100℃时水蒸气凝结成水D . 25℃、101kPa 时,2N 2O 5(g )=4NO 2(g )+O 2(g )△H=+56.76kJ/mol 能自发进行 3.下列说法不正确的是( )A . 根据化学反应速率可以判断反应物转变为生成物的难易B . 根据△H 可以判断此反应是放热反应还是吸热反应C . 根据熵变这一个量不可以判断所有化学反应能否自发进行D . 根据化学平衡常数可以判断化学反应进行的程度4.金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂,反应方程式为SnO 2(s )+2C(s)=Sn(s)+2CO(g)↑反应过程中能量的变化如图所示。
下列有关该反应的ΔH 、ΔS 的说法中正确的是( )…线…………○………线…………○……A.ΔH<0 ΔS<0B.ΔH>0 ΔS<0C.ΔH>0 ΔS>0D.ΔH<0 ΔS>05.25℃、101kPa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/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6.下列各项判断完全正确的是()A.A B.B C.C D.D7.下列反应为吸热反应且能自发进行的是()A.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)B.NH4HCO3(s)+CH3 COOH( aq)=CH3 COONH4( aq)+ CO2(g)+H2O(l)C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)D.2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)8.在图(1)中的A、B两容器中,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(2)所示),两种气体分子逐渐都扩散到两个容器中。
这是一个不伴随能……………装…………○……………○……__姓名:___________班级:_……………装…………○……………○……A . 此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程,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 . 此过程从有序到无序,混乱度增大D . 此过程是自发可逆的9.对于反应4Fe(OH)2(s)+2H 2O(l)+O 2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH =-444.3 kJ·mol-1ΔS =-280.1 J·mol -1·K -1。
在常温、常压下反应能自发进行,对反应的方向起决定性作用的是( )A . 熵变B . 温度C . 压强D . 焓变10.橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图,在其拉伸过程中有放热现象。
25℃、101kPa 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 . CaCO 3=CaO+CO 2↑B . NaOH 的溶解C . 2H 2+O 2=2H 2OD . Ba (OH )2•8H 2O+2NH 4Cl=BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O 11.某反应CH 3OH(l)+NH 3(g)CH 3NH 2(g)+H 2O(g)在高温度时才能自发进行,则该反应过程的△H 、△S 判断正确的是A . △H>0 、△S<0B . △H>0 、△S>0C . △H<0 、△S<0D . △H<0 、△S>0……装…………○………线…※※不※※要※※在※※装※※……装…………○………线…第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题12.(1)对于化学反应CaCO 3(s)CaO(s)+CO 2(g), ,,常温下该反应__________(填“能”或“不能”)自发进行, 分解反应要自发进行,温度T 应高于__________K 。
(2)对于反应2NO(g)+2CO(g) ⇌ N 2(g)+2CO 2(g),在 、 下, , ,反应在常温下__________(填“能”或“不能”)自发进行。
三、综合题13.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 ⇌ 表示]化学平衡的影响,得到如图所示图像(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):(1)在反应Ⅰ中,若 ,则此正反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数__________(填“减小”或“放大”)的反应,由此判断此反应自发进行,必须满足的条件是__________。
(2)在反应Ⅱ中, __________ (填“>”“<”或“=”),该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在反应Ⅲ中,若 ,则该反应能否自发进行?_______参考答案1.D【解析】【分析】自发过程指在一定条件下能自动发生的过程,它包括自发反应。
【详解】①铵盐溶解时,熵增大,属于自发进行的过程,故①选;②烧碱与盐酸的反应为自发进行的放热反应,故②选;③锌与稀硫酸的反应为自发进行的放热反应,故③选;④氢气在氧气中燃烧为自发进行的放热反应,故④选;⑤镁在空气中燃烧为自发进行的放热反应,故⑤选;⑥铝热反应为自发进行的放热反应,故⑥选;⑦墨水在水中扩散,熵增大,属于自发进行的过程,故⑦选;⑧电解熔融氯化钠需要在直流电作用下才能进行,不属于自发过程,故⑧不选,所以属于自发过程的是①②③④⑤⑥⑦,答案选D。
2.C【解析】【分析】变化能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△H﹣T△S<0时,反应可自发进行。
【详解】A.湿的衣服经过晾晒变干,该过程是一个吸收热量,熵值增加的过程,不能够用焓判据解释,故A错误;B.硝酸铵自发地溶于水,是熵增大的过程,与焓判据无关,不能用焓判据解释,故B错误;C.100℃时的水蒸气凝结成水,该过程熵值减小,放出热量,能够自发进行,可以用焓判据解释,故C正确;D.25℃、101kPa时2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,该反应为吸收热量,熵值增加的反应,不能用焓判据解释,故D错误;故选C。
3.A【解析】【分析】A.化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量;B.△H<0,为放热反应,△H>0,为吸热反应;C.△G=△H-T△S<0,反应自发进行,△G=△H-T△S>0,反应不能自发进行;D.化学平衡常数=生成物浓度幂之积÷反应物浓度幂之积,化学平衡常数越大说明平衡体系中生成物所占的比例越大,反应进行的程度越大。
【详解】A.化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量,不能表示反应的难易程度,故A 错误;B.△H<0,为放热反应,△H>0,为吸热反应,根据△H可以判断此反应是放热反应还是吸热反应,故B正确;C.△G=△H-T△S<0,反应自发进行,△G=△H-T△S>0,反应不能自发进行,不能单独通过熵变判断反应能否自发进行,故C正确;D.化学平衡常数=生成物浓度幂之积÷反应物浓度幂之积,化学平衡常数越大说明平衡体系中生成物所占的比例越大,反应进行的程度越大,故D正确。
故选A。
4.C【解析】【详解】根据图像可知生成物的能量高于反应物的总能量,所以正反应是吸热反应,则ΔH>0;根据方程式可知正反应是气体体积增大的反应,所以ΔS>0,答案选C。
故选C。
5.D【解析】【详解】反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol可以知道该反应为吸热反应,且熵值增大,根据△G=△H-T△S判断,反应能自发进行,必须满足△H-T△S<0才可,即熵增大效应大于能量效应,所以D选项是正确的。
故选D。
6.B【解析】【详解】A.H2O(l)→H2O(g),△H>0,△S>0,由△H-T△S<0可知,高温下该过程可自发进行,故A错误;B.2NO2(l)⇌N2O4(g),△H<0,△S<0,由△H-T△S<0可知,低温下该反应可自发进行,故B正确;C. NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),△H>0,△S>0,高温下△H-T△S<0,反应自发进行,故C错误;D.2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq),△H<0,△S>0,则△H-T△S<0,反应一定自发进行,故D错误。
故选B。
【点睛】解题的关键是△H-T△S的值,大于0,反应不自发,等于0,反应处于平衡状态,小于0,则反应自发。
7.B【解析】【详解】A.该反应为化合反应,是放热反应,故A错误;B.该反应的△H>0,△S>0(正反应为气体分子数增加的反应),依据反应自发的判据:△H-T△S<0进行判断,在高温下反应可以自发进行,故B正确;C.该反应为氢气的燃烧反应,为放热反应,故C错误;D.该反应为铝热反应,为放热反应,故D错误。
故选B。
【点睛】大多数的化合反应,所有的燃烧反应,酸碱中和反应,铝热反应,金属与酸或水的反应是放热反应,△G=△H-T△S<0的反应能够自发进行。
8.D【解析】【详解】A.根据题意“中间活塞打开,两种气体分子逐渐都扩散到两个容器中”可知,该过程为混乱程度增大,由有序到无序的过程,即熵增大的过程,故A正确;B.根据题意“中间活塞打开,两种气体分子逐渐都扩散到两个容器中,这是一个不伴有能量变化的自发过程”可知,该过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出,故B正确;C.根据题意“中间活塞打开,两种气体分子逐渐都扩散到两个容器中”可知,该过程为由有序到无序的过程,属于熵增加,混乱程度增大的过程,故C正确;D.由题意知该过程中ΔH=0、ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,可以知道该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,即为不可逆,故D错误。
故选D。
9.D【解析】反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ·mol-1ΔS=-280.1 J·mol-1·K-1,ΔH<0 且ΔS<0,而反应能自发进行,说明ΔH-TΔS<0,焓变对反应的方向起决定性作用。