2016-2017学年高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第4节化学反应进行的方向学业分层测评新人教版选修4

化学反应进行的方向(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法正确的是( )A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0D．反应2Mg(s)＋CO2(g) C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0【解析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。

若ΔH<0，ΔS>0，则一定自发，若ΔH>0，ΔS<0，则一定不能自发，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应能否自发和温度有关，A、B错误；C项中反应的ΔS>0，若ΔH<0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH>0，正确；D项中反应的ΔS<0，能自发，说明ΔH<0，错误。

【答案】 C2．下列说法完全正确的是( )A．自发进行的反应均是ΔH<0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>0【解析】有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)，故A 错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为自发性的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即ΔS不一定为正值，如2H2S(g)＋O2(g)===2H2O(s)＋2S(s)，故C错；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增反应。

【答案】 D3．水结冰的过程的焓变和熵变正确的是 ( )A．ΔH>0，ΔS<0 B．ΔH<0，ΔS>0C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0【解析】H2O(l)―→H2O(s)为ΔS<0的放热(ΔH<0)过程。

【答案】 D4．高温下才能自发进行的反应的焓变和熵变正确的是( )A．ΔH>0，ΔS<0 B．ΔH<0，ΔS>0C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0【解析】当ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应能自发进行，当ΔH>0，ΔS>0时，只有在高温下ΔH－TΔS才小于0。

【答案】 C5．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 ＝－127 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【解析】 ΔH <0，ΔS >0的反应在任何温度下均能自发进行。

A 、C 两项反应的ΔH >0，故排除，B 项的ΔS <0，故排除。

【答案】 D6．25 ℃、1.01×105Pa 时，反应2N 2O 5(g)===4NO 2(g)＋O 2(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 ．熵增效应大于能量效应【解析】 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。

【答案】 D7．(2016·宁波高二检测)某反应：AB ＋C 在室温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH 、ΔS 的判断正确的是( )A ．ΔH <0、ΔS <0B ．ΔH >0、ΔS <0C ．ΔH <0、ΔS >0D ．ΔH >0、ΔS >0【解析】 由ΔG ＝ΔH －T ΔS <0反应自发进行知：ΔH <0、ΔS <0的反应在低温时自发进行；ΔH >0、ΔS <0的反应一定不能自发进行；ΔH <0、ΔS >0的反应一定能自发进行；ΔH >0、ΔS >0的反应在高温时自发进行。

【答案】 A8．已知反应：2H 2(g)＋O 2(g) 2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1，下列对于反应2H 2O(l)2H 2(g)＋O 2(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 【解析】 根据2H 2(g)＋O 2(g)2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1知，2H 2O(l)2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则第2个反应为吸热的熵增反应，A、B正确；由ΔH－TΔS<0反应自发进行可知，H2O(l)的分解在高温下可自发进行，因此C错误，D正确。

【答案】 C9．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＝－89.36J·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－1【解析】A项，反应为放热的熵增加反应，一定能自发进行；C项，焓变对反应的方向起决定性作用，ΔH－TΔS<0，在一定条件下反应能自发进行；D项，熵变对反应的方向起决定性作用，ΔH－TΔS<0，在一定条件下反应能自发进行。

【答案】 B10．判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增加”、“减小”或“无明显变化”。

(1)2H2(g)＋O2(g) 2H2O(l)________。

(2)H2(g)＋Cl2(g) 2HCl(g)________。

(3)(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)＋NH3(g)_______________________________________________。

(4)Cu(s)＋Cl2(g) CuCl2(s)________。

【解析】判断熵值变化的依据是同温同压下，气态熵值＞液态熵值＞固态熵值，状态都是气态时，看物质的量的多少，物质的量越多，熵值越大。

【答案】(1)减小(2)无明显变化(3)增加(4)减小11．在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g) ΔH＝Q kJ·mol－1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K ________(填“增大”、“减小”或“不变”)，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)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；据此可知该反应能自发进行；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 12．有A 、B 、C 、D 4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)30.0－113.084.0－105.0则在任何温度都能自发进行的反应是________；任何温度都不能自发进行的反应是________；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】 当ΔH <0，ΔS >0时，反应在任何温度下能自发进行，当ΔH >0，ΔS <0时，反应在任何温度下都不能自发进行；当ΔH >0，ΔS>0时在高温下能自发进行，则反应A 需要的温度须高于：T >ΔH ΔS ＝10.5×103J·mol －130 J·mol －1·K －1＝350K[或(350－273)℃＝77℃]；当ΔH <0，ΔS <0时在低温下能自发进行，则反应D 所需温度须低于T <ΔH ΔS ＝－11.7×103J·mol－1－105 J·mol －1·K －1＝111.4 K[或(111.4－273)℃＝－161.6 ℃]【答案】 C B 77℃ A －161.6 ℃ D[能力提升]13．反应CH3OH(l)＋NH3(g)―→CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度时才能自发向右进行，若该反应的ΔH＝＋17 kJ/mol，|ΔH－TΔS|＝17 kJ/mol，则下列关系中正确的是( ) A．ΔS>0，ΔH－TΔS<0B．ΔS<0，ΔH－TΔS>0C．ΔS>0，ΔH－TΔS>0D．ΔS<0，ΔH－TΔS<0【解析】ΔH＝＋17 kJ/mol>0，ΔS>0，在某温度时能自发向右进行，|ΔH－TΔS|＝17 kJ/mol，只有ΔH－TΔS＝－17 kJ/mol<0。

【答案】 A14．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＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS ＝－6.61 J·mol－1·K－1)( )A．会变B．不会变C．不能确定D．升高温度才会变【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。