2022学年高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向作业(含解析)鲁科

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2022学年高中化学第2章化学反应的
方向、限度与速率第1节化学反应的
方向作业（含解析）鲁科版选修4
班级：科目：
化学反应的方向
（建议用时：30分钟）
1．对反应的方向起作用的因素的判断中，不正确的是( ）
A．有时焓变对反应的方向起决定性作用
B．有时熵变对反应的方向起决定性作用
C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用
D[当焓变和熵变对反应方向的影响相反且相差不大时,温度可能对反应的方向起决定性作用。

]
2．下列变化中ΔS＜0的是( )
A．固体NaCl溶于水
B．液态水变为水蒸气
C．N 2（g)＋3H2(g)2NH3(g）
D．2HgO(s）===2Hg（l）＋O2（g)
C［固体物质溶于水，固态物质变为液态物质或气态物质，液态物质变为气态物质,其过程均属于熵增加的过程,即ΔS＞0,A、B项不正确.有气体参加或生成的化学反应，通常可由反应前后气体分子数变化来判断其熵变,在化学反应中，反应物气体分子数比生成物气体分子数大的反应，一般属于熵减小的反应，即ΔS＜0；在化学反应中，反应物气体分子数比生成物气体分子数小的反应,一般属于熵增加的反应，即ΔS＞0，故C项正确，D项不正确。

］
3．不能用焓判据解释的自发进行的反应过程是( ）
A．铁在潮湿空气中生锈
B．天然气的燃烧
C．铜在潮湿空气中产生铜绿
D．NH4Cl与Ba（OH)2·8H2O反应产生NH3
D[铁在潮湿空气中能自发产生铁锈,能量降低，是能用焓判据解释的自发过程;天然气燃烧生成CO2和水时放热，能量降低，是能用焓判据解释的自发过程；铜在潮湿空气中能自发产生铜绿，能量降低，是能用焓判据解释的自发过程；NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3，可以产生结冰现象，是一个吸热的自发过程，不能用焓判据解释,故选D。

］4．根据所学知识判断，下列反应在任何温度下都不能自发进行的是（）
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
B［ΔH－TΔS＞0的反应在任何温度下均不能自发进行，即ΔH＞0、ΔS＜0的反应符合题意,B项正确。

］
5．下列对化学反应方向的说法正确的是( ）
A．反应2A(g）＋B(g)===3C(s)＋D(g）在一定条件下能自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．常温下，反应2Na2SO3（s）＋O2(g）===2Na2SO4(s)能自发进行，则该反应的ΔH＜0 C．反应2Mg（s)＋CO2（g)===C(s)＋2MgO（s）在一定条件下能自发进行,则该反应的ΔH＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(s）===2Na（s）＋Cl2(g）的ΔH＜0、ΔS＞0
B[ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行.若反应的ΔS＜0，反应能自发进行，则ΔH＜0，A、C项错误，B项正确；2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2（g)属于分解反应，为吸热反应,ΔH＞0，D项错误。

］
6．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更适合判断所有过程的自发性
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，其在较高温度（1 200 K）下能自发进行
D．放热过程（ΔH＜0）或熵增加(ΔS＞0）的过程一定是自发的
D[焓判据和熵判据都不全面，应采用复合判据ΔH－TΔS来判断过程的自发性。

CaCO3的分解反应是一个ΔH＞0、ΔS＞0的反应,所以在较高温度下有ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。

]
7．已知2CO（g）CO 2(g)＋C(s），T＝980 K时，ΔH－TΔS＝0.
（1）当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS________(填“大于”“小于”或“等于”)0；当体系温度高于980 K时，估计ΔH－TΔS________(填“大于”“小于”或“等于”）0.
(2）在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980 K时的氧化产物是以________为主；温度低于980 K时的氧化产物是以________为主。

[解析］根据反应2CO（g)CO 2（g)＋C（s）得到ΔS＜0，由题意T＝980 K时，ΔH－TΔS＝0,推出ΔH＜0,即反应是放热反应。

当T＜980 K时，ΔH－TΔS＜0，正反应能够自发进行.（2）中主要氧化产物是二氧化碳;当T＞980 K时，ΔH－TΔS＞0,正反应不能够自发进行,逆反应能够自发进行，（2）中主要氧化产物是一氧化碳。

[答案］(1）小于大于(2)CO CO2
8．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、3
C 4X（g）＋5Y（g）===
4W（g）＋6G（g)
能自发
反应
ΔH一定
小于0
D 4M(s）＋N（g)＋2W(l）
===4Q(s）
常温下，
自发进行
ΔH〉0
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。

] 9．(1)已知：298 K、101 kPa时，反应CaO(s)＋SO2（g)===CaSO3（s) ΔH＝－402.0 kJ·mol－1，ΔH－TΔS＝－345.7 kJ·mol－1,若此反应中ΔH和ΔS不随温度变化而变化，则保持此反应自发进行的温度低于________。

(2)已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44。

0 kJ·mol－1，ΔS＝118.8 J·mol－1·K－1。

则水的沸点是____________________________________________
(3)已知在298 K时，由石墨生成金刚石的反应的ΔH＝1。

895 kJ·mol－1，ΔH－TΔS ＝2。

866 kJ·mol－1，又已知石墨的熵S石＝5.694 J·mol－1·K－1,则金刚石的熵S金＝________（化学反应的熵变是生成物的总熵与反应物的总熵之差），这两种碳的同素异形体中更有序的是________.
［解析］（1）因为298 K、101 kPa时，题给反应的ΔH＝－402.0 kJ·mol－1,ΔH－TΔS＝－345.7 kJ·mol－1，则有ΔS＝（－402。

0 kJ·mol－1＋345。

7 kJ·mol－1)/298 K≈－0。

189 kJ·mol－1·K－1。

要使反应能自发进行,需使ΔH－TΔS＜0，即－402。

0 kJ·mol－1－T×（－0。

189 kJ·mol－1·K－1)＜0，得T＜2 127 K,因此保持此反应自发进行的温度低于2 127 K。

（2）在水沸腾时，ΔH－TΔS＝0，则T＝ΔH÷ΔS＝44.0×103J·mol－1÷118。

8 J·mol－1·K－1≈370.4 K。

（3）石墨转化为金刚石的反应为C(s，石墨)===C（s,金刚石），ΔH－TΔS＝ΔH－T
（S金－S石）＝2.866 kJ·mol－1，即1。

895 kJ·mol－1－298 K×(S金－5。

694×10－3kJ·mol
－3kJ·mol－1·K－1≈2。

436 J·mol－1·K －1·K－1）＝2。

866 kJ·mol－1，解得S
金≈2.436×10
－1。

熵用来量度混乱度的程度，混乱度越小，体系的熵就越小，或者说体系的熵越小，则越有序。

通过上面的计算知S金＜S石，则金刚石比石墨更有序。

［答案]（1）2 127 K (2)370。

4 K (3)2.436 J·mol－1·K－1金刚石。