人教版化学选修4：第二章第四节知能演练轻松闯关

一、单项选择题1.(2012·东北师大附中高二测试)知道了某过程有自发性之后，则()A．可判断出过程的方向B．可确定过程是否一定会发生C．可预测过程发生完成的快慢D．可判断过程的热效应解析：选A。

判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。

2.下列关于化学反应的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解析：选C。

熵值增大的反应，即ΔS>0的反应容易自发进行，所以熵变与反应的方向有关；熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是惟一因素，所以B错；自发反应不一定ΔS>0，故D错。

3.(2012·九江高二质检)下列过程属于熵增加的是()A．一定条件下，水由气态变为液态B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)C．HCl(g)＋NH3(g) ===NH4Cl(s)D．NH4HCO3(s) ===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)解析：选D。

同一物质由气态变液态或化学反应中气体物质的量减少，都是熵减的，气体物质增加的是熵增加的，故A、B、C是熵减少，D是熵增加。

4.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 ℃时的水蒸气凝结成水D．25 ℃、101 kPa时2N2O5(g) ===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行解析：选C。

湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程，该过程虽然吸收热量，但熵值增大，熵增效应超过了能量效应；100 ℃时水蒸气凝结成水是自发过程，因为该过程释放了能量，使体系能量降低，符合题意；D项中反应是吸热反应，同时又是熵增反应，熵增效应同样超过了能量效应。

5.对反应的方向起作用的因素的判断不．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解析：选D。

根据ΔG＝ΔH－T·ΔS，若ΔH>0，ΔS>0时，温度(T)很高，可能ΔG<0，反应自发进行，若ΔH<0，ΔS<0，温度很低，可能ΔG<0，反应自发进行，此时T起决定作用。

6.碳铵是重要的农用肥料，在冬季及早春等季节使用较好。

碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是()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，根据焓判据该反应不能自发进行D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解解析：选A。

由题意知：(NH4)2CO3(s) ===2NH3(g)＋H2O(l)＋CO2(g)ΔH>0，ΔS>0，反应能自发进行，故ΔH－TΔS<0，说明熵变对反应的方向起决定性作用，故选A。

7.(2012·大庆高二测试)某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝－431 J·mol－1·K－1，则以下关于此反应的自发性描述中正确的是()A．在任何温度下都能自发进行B．仅在低温下自发进行C．仅在高温下自发进行D．在任何温度下都不能自发进行解析：选B。

ΔH<0，ΔS<0，低温有利于自发进行。

二、双项选择题8.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为()①C(s，石墨)＋O2(g) ===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ/mol②C(s，金刚石)＋O2(g) ===CO2(g)ΔH＝－395.4 kJ/mol关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是()A．石墨转化成金刚石是自发的过程B．金刚石转化成石墨是自发的过程C．石墨比金刚石能量高D．石墨比金刚石稳定解析：选BD。

由①－②得C(s，石墨) ===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9 kJ/mol，根据焓判据，则说明金刚石变成石墨是自发的，B正确。

ΔH>0，说明石墨变成金刚石需吸收能量，则金刚石比石墨能量高、不稳定。

9.在图A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。

若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器，如图(2)所示。

这是一个不伴随能量变化的自发过程。

关于此过程的下列说法不．正确的是()A．此过程是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，混乱度减小D．此过程是自发可逆的解析：选CD。

由题意分析，气体混合是混乱度增大的过程，即熵增；这一过程为自发的过程，没有能量的变化，但是不可逆，不能自发的转化为混合前的状态。

三、非选择题10.有A、B____________；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：解题时明确ΔH、ΔS与反应方向的关系。

放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行，吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。

放热的熵减反应在低温下能自发进行，吸热的熵增反应在高温下可以自发进行，具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。

故C 在任意温度下均自发进行，B在任意温度下均不能自发进行。

对于A反应ΔH－TΔS＝10.5 kJ·mol－1－T×30.0×10－3 kJ·mol－1·K－1＝0，故T＝350 K，即t＝77 ℃；对于D反应ΔH －TΔS＝－11.7 kJ·mol－1－T×(－105.0)×10－3kJ·mol－1·K－1＝0，故T＝111.4 K，即t ＝－161.6 ℃。

答案：C B77A－161.6 D11.(1)常温下，反应C(s)＋CO2(g) ===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH________0(填写“>”、“<”或“＝”，下同)。

(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。

科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO====2CO2＋N2在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH____0。

解析：(1)反应不能自发进行的判据为：ΔH－TΔS>0，由反应方程式得ΔS>0，则ΔH>0。

(2)该反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，由2NO＋2CO===2CO2＋N2可知，该反应ΔS<0，则ΔH一定小于0。

答案：(1)>(2)<12.(2012·黄冈高二检测)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a A(g)＋b B(g)c C(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图像(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，φ表示体积分数)：分析图像，回答下列问题：(1)在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。

(2)在图像反应Ⅱ中，T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)在图像反应Ⅲ中，若T2>T1，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)在图像反应Ⅳ中，若T 1>T 2，则该反应能否自发进行？__________________________。

解析：反应 Ⅰ 中，恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH <0；由p 1>p 2知，恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a ＋b >c )，即熵减反应，ΔS <0。

放热、熵减反应只能在低温下自发进行。

反应Ⅱ中，T 2温度下反应先达到平衡状态，说明T 2>T 1；温度越高，平衡时C 的物质的量越小，即升高温度，平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH <0。

反应Ⅲ中，同一温度下，增加B 的物质的量，平衡向右移动，φ(C)增大；但当B 的物质的量达到一定程度后，对C 的稀释作用会大于平衡右移对C 的影响，φ(C)又减小，出现如图所示的曲线。

若T 2>T 1，温度越高，φ(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH <0。

反应Ⅳ中，在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a ＋b ＝c )，反应过程中熵变很小，ΔS ≈0，若T 1>T 2，恒压下温度越高，α(A)越大，说明升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，ΔH >0，则ΔH －T ΔS >0，反应不能自发进行。

答案：(1)放热 减少 低温 (2)< 放热 (3)放热 (4)不能自发进行 13.(2012·安阳高二测试)化学反应自发的综合判据是自由能变化ΔG ，已知ΔG ＝ΔH －T ΔS <0(ΔH 为焓变，ΔS 为熵变，T 为反应进行时所需的温度)，反应能自发。

工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C 和H 2： Fe 2O 3(s)＋32C(s)===2Fe(s)＋32CO 2(g)ΔH ＝＋233.8 kJ ·mol －1 ΔS ＝279 J·mol －1·K －1Fe 2O 3(s)＋3H 2(g) ===2Fe(s)＋3H 2O(g)ΔH ＝＋98 kJ ·mol －1 ΔS ＝144.2 J ·mol －1·K －1问：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度低？(要求计算过程)(取整数即可) 解析：ΔG ＝ΔH －T ΔS <0为自发过程。

ΔH －T ΔS ＝0为平衡过程。

用C 作还原剂时， ΔH －T 1ΔS ＝0，T 1＝ΔHΔS＝233.8 kJ ·mol－1279×10－3 kJ ·mol －1·K －1＝838 K 即C 为还原剂时，T 1>838 K 能自发进行。

用H 2作还原剂时， T 2＝ΔH ΔS＝98 kJ ·mol －1144.2×10－3 kJ ·mol －1·K －1 ＝680 K即H 2作还原剂时T 2>680 K 能自发进行。