高中化学 24化学反应进行的方向45分钟作业 新人教版选修4(1)

【红对勾】2014高中化学2-4化学反应进行的方向45分钟作业新人教版选修4一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)1．已知反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。

设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法正确的是()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解析：反应自发进行的条件是ΔH－TΔS<0，ΔH为正值，ΔS为负值，则无论温度为多少，ΔH－TΔS均大于0，说明该反应不能自发进行。

答案：D2．下列不属于自发过程的是()A．铁生锈B．NaCl溶于水后的扩散C．Zn与CuSO4溶液反应D．石墨转化为金刚石解析：石墨转化为金刚石是吸热过程，一般情况下，没有外界帮助，石墨不会自动转化为金刚石，不属于自发过程。

答案：D3．下列反应中，熵显著增加的反应是()A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OC．C(s)＋O2(g)===CO2(g)D．2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g)解析：B、D选项中两个反应的反应物中没有气体，而生成物中有气体。

答案：B、D4．下列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．自发反应一定能实现D．非自发反应在一定条件下也能实现解析：自发反应是指在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度的反应，它受焓变与熵变的共同影响，ΔH －T ΔS 判据指出的是反应自发进行的趋势，是否实现还与反应速率有关。

答案：D5．下列对熵的理解不正确的是( )A ．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小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减小D ．25℃、1.01×105 Pa 时，2N 2O 5(g)===4NO 2(g)＋O 2(g)是熵增加的反应解析：同种物质不同状态时熵值固态<液态<气态；熵值的大小体现了体系混乱程度的大小；自发过程将导致体系的熵增大；2N 2O 5(g)===4NO 2(g)＋O 2(g)反应过程中物质的熵增大，是熵增反应。

答案：C6．下列过程属于能量趋于降低过程的是( )A ．熟透的苹果落到地面上B ．一瓶N 2和一瓶H 2混合后，形成均匀的混合物C ．石灰石分解的过程D ．水向高处流解析：熟透的苹果落到地上，势能变小；N 2和H 2混合，能量不变；石灰石分解过程中吸热，能量升高；水向高处流，势能变大。

答案：A7．下列反应中，一定不能自发进行的是( )A ．2KClO 3(s)===2KCl(s)＋3O 2(g)ΔH ＝－78.03kJ/mol ΔS ＝1110 J/(mol·K)B ．CO(g)===C(s ，石墨)＋12O 2(g) ΔH ＝110.5kJ/mol ΔS ＝－89.36 J/(mol·K) C ．4Fe(OH)2(s)＋2H 2O(l)＋O 2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH ＝－444.3kJ/molΔS ＝－280.1 J/(mol·K)D ．NH 4HCO 3(s)＋CH 3COOH(aq)===CO 2(g)＋CH 3COONH 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝37.301kJ/mol ΔS ＝184.05 J/(mol·K)解析：根据判据ΔH －T ΔS <0时反应能自发进行，通过计算可得出B 正确。

答案：B8．下列过程中熵增加的是( )A．一定条件下，水由气态变为液态B．高温高压条件下使石墨转化为金刚石C．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)D．散落的火柴的无序排列解析：对同一物质而言，气态时熵值最大。

气体物质的量增大的反应，ΔS通常为正值，为熵增反应。

答案：C、D9．下列说法不正确的是()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解析：体系无序性越高，熵值越大。

答案：B、C10．25℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋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解析：该反应为气体体积增大的反应，是熵增的反应，同时反应吸热，而反应可以自发进行，说明熵增影响大于能量的影响。

以熵增为主。

答案：D11．下列说法不正确的是()A．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应B．在同一条件下物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大C．一个反应能否自发进行取决于反应放热还是吸热D．一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关解析：本题考查焓变与熵变对反应方向的共同影响。

焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是唯一因素。

焓减小有利于反应自发进行，即多数的自发反应都是放热反应，A选项正确；熵是描述体系混乱度的物理量，熵值越大，体系混乱度越大。

在同一条件下，不同物质的熵值不同，B 选项正确；实验证明大多数自发进行的反应是放热反应，也有一些吸热反应也能自发进行，如：NH 4HCO 3(s)＋CH 3COOH(aq)===CO 2(g)＋CH 3COONH 4(aq)＋H 2O(l)ΔH ＝＋37.70kJ/mol ，C 选项错误；焓变与熵变对反应方向有着共同影响，焓减小有利于反应自发进行，熵增大有利于反应自发进行，D 选项正确。

答案：C12．相同物质的量的水，在不同的状态下，熵值最大的是( )A ．固态B ．液态C ．气态D ．冰水共存态解析：熵值也叫混乱度，在固体水(冰)中，分子的排列是有序的，混乱度是很小的，即熵值很小；在液态水中，水分子的运动范围增大，混乱度增大，所以相同质量的液态水的熵值比固态时增大；在气态水中，水分子可以完全自由移动，混乱度最大。

答案：C13．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是( )A ．Ag 2O(s)===2Ag(s)＋12O 2(g) B ．Fe 2O 3(s)＋3/2C(s)===2Fe(s)＋3/2CO 2(g)C ．N 2O 4(g)===2NO 2(g)D ．6C(s)＋6H 2O(l)===C 6H 12O 6(s)解析：熵判据是指与外界隔离的体系中，自发过程导致体系的熵增大即化学反应向着熵增加的方向进行。

题中四个反应在常温下不能自发进行，其中A 、B 、C 为熵增大的反应，在高温下可能为自发反应，但D 为熵减小的反应，在高温下仍为非自发反应。

答案：D二、非选择题(共48分)14．有A 、B 、C 、D 四个反应：__________；另两个反应中，在温度高于_________℃时，可自发进行的反应是______________；在温度低于_________℃时，可自发进行的反应是_______________________。

解析：本题考查了化学反应的复合判据。

由焓判据和熵判据组合的复合判据ΔH－TΔS 适合于所有过程和反应。

当ΔH－TΔS<0时，反应能自发进行；当ΔH－TΔS>0时，反应不能自发进行。

在任何温度下都能自发进行的反应，ΔH－TΔS恒小于0，即ΔH<0，ΔS>0，满足此条件的为反应C；任何温度下都不能自发进行的反应，ΔH－TΔS恒大于0，即ΔH>0，ΔS<0，满足此条件的为反应B；反应A的复合判据ΔH－TΔS＝10500 J/mol－T×30.0 J/(mol·K)，当T>350k，即t>77℃时，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行；反应D的复合判据ΔH－TΔS＝－11700 J/mol＋T×105.0 J/(mol·K)，当T<111.4k，即t>－161.6℃时，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。

答案：C B77A－161.6 D15．根据所学有关熵的知识来回答下列问题：(1)对同一物质而言，不同状态时的熵值是________态大于____ ____态大于________态，如水蒸气的熵值________液态水的熵值________冰的熵值。

(2)不同的物质，一般说来，相对分子质量越大其熵值_____ ___，如NO2的熵值________O2的熵值________N2的熵值。

(3)对于相对分子质量相同的物质(如同分异构体)结构越复杂，熵值越________。

如正戊烷的熵值________异戊烷的熵值________新戊烷的熵值。

(4)温度越高，同一物质的熵值________，如20℃时的水的熵值________30℃时水的熵值。

以上这些规律，就是熵增原理。

解析：本题考查熵值、焓变的基本知识及变化关系。

答案：(1)气液固大于大于(2)越大大于大于(3)大小于小于(4)越大小于16．高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)。

试通过计算说明在1200℃的条件下，此反应能否正向自发进行？估算自发进行的最低温度是多少？[已知该反应：ΔH＝＋180.50kJ/mol，ΔS＝247.7 J/(mol·K)]解析：反应自发进行的条件是ΔG＝ΔH－TΔS<0，在1200℃的条件下，ΔH－TΔS＝＋180.50kJ/mol－(1200＋273)K×247.7×10－3kJ/(mol·K)＝－184.36kJ/mol<0，说明反应能够自发进行。

假设反应自发进行的最低温度为T，则有ΔG＝＋180.50kJ/mol－(t＋273)K×247.7×10－3kJ/(mol·K)<0，解得t>455.7℃。

答案：该反应在1200℃的条件下能够自发进行，该反应自发进行的最低温度约为455.7℃。