2019-2020年第二学期人教版化学选修4跟踪训练：2.4 《化学反应进行的方向》【答案+解析】

2019-2020学年第二学期人教版化学选修4：
——《化学反应进行的方向》跟踪训练
1．下列说法错误的是( )
A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
C．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＜0
D．反应4Fe(s)＋3O2(g) 2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
解析：Na与水反应生成NaOH和H2，该反应有气体生成且放热，为熵增的放热反应，能自发进行，A项正确；根据ΔG＝ΔH－TΔS 可知，放热和熵增有利于反应自发进行，放热的熵增反应一定能自发进行，而吸热的熵减反应一定不能自发进行，B项正确；C项中反应的ΔS＜0，能自发进行，根据ΔH－TΔS＜0，则ΔH＜0，C项正确；D项中，反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)的ΔS<0，该反应常温下可自发进行，该反应为放热反应。

答案：D
2．(2019年甘肃省高台县第一中学高二期中) 能用能量判据判断下列过程的方向的是( )
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．多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大
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，选项A正确；吸热反应也可以自发进行，例如，在25℃和1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/mol，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ/mol，不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的，选项B错误；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，不属于能量变化，选项C错误；扑克牌的无序排列也属于熵判据，不属于能量变化，选项D错误。

答案：A
3．(2019年河北省定州中学高三上学期期中)298 K，1.01×105Pa 时，反应2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/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．熵增效应大于能量效应
解析：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/mol，是
一个吸热反应，ΔH＞0，反应能够自发进行，必须满足ΔG＝ΔH－T ΔS＜0，所以ΔS＞0，且熵增效应大于能量效应，故选D。

答案：D
4．已知“凡气体分子总数增大的反应一定是熵增加的反应”。

下列反应不可能自发进行的是( )
A．2O3(g)===3O2(g) ΔH＜0
B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g) ΔH＞0
C．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0
解析：A项中气体分子总数增大，即ΔS＞0，又因ΔH＜0，即ΔH－TΔS＜0，能自发进行；B项中ΔS＜0，ΔH＞0，即ΔH－TΔS＞0，不能自发进行；C项中ΔS＜0，ΔH＜0，由ΔH－TΔS可知，当温度较低时反应可自发进行；D项中ΔS＞0，ΔH＞0，由ΔH－TΔS可知，当温度较高时，反应可自发进行。

答案：B
5．下列对化学反应预测正确的是( )
解析：根据复合判据：ΔG＝ΔH－T·ΔS，M(s)===X(g)＋Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，ΔH>0时，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)＋x G(g)===2Q(g) ΔH<0，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行，若熵减，在低温条件下能自发进行，所以G 的计量数不确定，x等于1、2或3时，都符合题意，B正确；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)是熵增反应，当ΔH>0时，在高温下可能自发进行，C错误；4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，D错误。

答案：B
6. 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(吸热反应)
【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】 D
7. (2019年嘉兴第一中学高二上学期检测)下列过程属于熵增加的是( )
A．一定条件下，水由气态变成液态
B．Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s)
C．4NO2(g)＋O2(g)===2N2O5(g)
D．火柴盒中的火柴散落到地上
【解析】只有D项混乱度增大，熵增加。

【答案】 D
8. (2019年安达市高级中学高二上学期月考)下列说法正确的是( )
A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋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
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】因为ΔH＜0，ΔS＞0，所以该反应是放热的熵增加的反应，即反应一定能自发进行，A错；NH4HCO3的分解是吸热反应，而吸热反应是不易自发进行的，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，即自发地向混乱度增加的方向转变，B对；判断一个反应是否能自发进行，应综合利用焓变和熵变来判断，C错；使用催化剂，只加快反应速率，不能改变反应进行的方向，D错。

【答案】 B
9. 下列反应中，一定不能自发进行的是( ) A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03kJ/mol ΔS＝＋1110 J/(mol·K)
B．CO(g)===C(s，石墨)＋1
2
O2(g)
ΔH＝＋110.5kJ/mol ΔS＝－89.36 J/(mol·K) C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3kJ/mol ΔS＝－280.1 J/(mol·K) D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋
CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋37.301kJ/mol ΔS＝＋184.05 J/(mol·K)
【解析】根据判据ΔH－TΔS<0时反应能自发进行，通过计算可得出B一定不能自发进行，正确。

【答案】 B
10．CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝＋218.4 kJ·mol－1能够自发进行的反应条件是________。

解析：题给反应为熵增、吸热反应，故其能自发进行的条件是高温。

答案：高温
11.有A、B、C、D四个反应：
在任何温度下都能自发进行的反应是________；任何温度下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】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＝10 500 J/mol－T×30.0 J/(mol·K)，当T>350 K，即t>77℃时，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行；反应D的复合判据ΔH－TΔS＝－11 700 J/mol＋T×105.0 J/(mol·K)，当T<111.4 K，即t<－161.6℃时，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。

【答案】 C B 77 A －161.6 D
12．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。

(1)H2O(l)→H2O(g)，ΔH________0，ΔS________0，________自发进行。

(2)CaO(s)＋SO 2(g)===CaSO 3(s)，ΔH ________0， ΔS ________0，________自发进行。

(3)2Fe 3＋(aq)＋Cu(s)===2Fe 2＋(aq)＋Cu 2＋(aq)， ΔH ________0，ΔS ________0，________自发进行。

(4)NH 4Cl(s)===HCl(g)＋NH 3(g)，ΔH ________0， ΔS ________0，________自发进行。

解析：先判断ΔH 的“＋”“－”，再由S (g)＞S (l)＞S (s)判断Δ
S 的“＋”“－”，最后根据常温(298 K)判断ΔH －T ΔS 的正、负。

答案：(1)＞ ＞ 不能 (2)＜ ＜ 能 (3)＜ ＞ 能 (4)＞ ＞ 不能 13．化学反应：CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g)
ΔH (298 K)＝＋178.2 kJ ·mol －1 ΔS (298 K)＝＋169.6 J ·mol
－1
·K －1，常温下该反应______________(填“能”或“不能”)自发进
行，CaCO 3分解反应要自发进行，温度T 应高于________K 。

解析：298 K 时，ΔH －T ΔS ＝178.2 kJ ·mol －1－298 K ×169.6×10－3 kJ ·mol －1·K －1≈128 kJ ·mol －1＞0，故常温下反应不能自发进行；当ΔH －T ΔS ＝0时，T ＝ΔH ΔS ＝178.2 kJ ·mol －1
169.6×10－3 kJ ·mol －1·K －1≈1
051 K ，故当T ＞1 051 K 时，ΔH －T ΔS ＜0，反应才能自发进行。

答案：不能 1 051。