2017春高中化学第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课后素养演练新人教版选修

化学反应进行的方向 基 础 巩 固 1下列关于判断过程方向的说法正确的是(C)A所有自发进行的化学反应都是放热反应B高温、高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应C由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程D同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同解析：有些吸热反应也可以自发进行，如2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)是吸热反应，又是熵增的反应，所以A不正确。高温、高压使石墨转化为金刚石，要向体系中输入能量，本质仍然是非自发的，所以B不正确。同一物质：气态时的熵值最大，液态时次之，固态时熵值最小，所以D不正确。2下列自发反应可用焓判据来解释的是(C)A2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g) H56.7 kJ/molBNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.3 kJ/molC3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g) H138 kJ/molDCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H178.2 kJ/mol解析：从焓变的角度分析，放热反应有由高能量状态向低能量状态转化，使体系能量降低的趋势，因此较易进行，但并不是说所有放热反应都是自发的。325 和1.01105 Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol自发进行的原因是(D)A是吸热反应B是放热反应C是熵减小的反应D熵增大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，该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应，并且熵增大效应大于能量效应。4如图中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分布在两个容器中。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(D)A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向进行的变化过程，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，混乱度增大D此过程是自发可逆的解析：此过程只有熵变，其逆过程不自发。5下列关于HTS的说法正确的是(C)AHTS可用于判断有条件下的反应能否自发进行BHTS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行CHTS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行DHTS0的反应，在一定温度和压强下一定剧烈发生解析：体系的自由能变化GHTS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行，若G0，则反应不能自发进行。6下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是(D)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，将更适合于所有的过程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在较高温度(1200 K)下则能自发进行D放热过程(H0)的过程一定是自发的解析：焓判据和熵判据都不全面，应采用复合判据GHTS，对于CaCO3分解的反应是一个H0而S0的反应，所以只有在较高温度下，GHTS0它是非自发反应BW(s)xG(g)=2Q(g)H0解析：根据复合判据：GHTS，M(s)=X(g)Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，H0时，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)xG(g)=2Q(g)H0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。8二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)=2CO(g)O2(g)，该反应的H_0，S_0(选填“”“0，S0时不能判断GHTS正负，与T有关。当H0，S0，非自发反应。当H0时GHTS0，一定是自发反应。当H0，S0，S0，该反应能自发进行CSO2(g)2H2S(g)=3S(s)2H2O(l)H0，S0，反应不能自发进行，B项不正确；C项中是一个H0，S0的反应。由HTS可知，反应在低温下能自发进行，C项正确；D项中K。4在一定条件下，对于反应m(A)gnB(g)cC(g)dD(g)，C物质的浓度(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是(A)AH0BH0S0S0DH0S0解析：当T不变时，压强越大，C%越低，说明加压平衡左移，则mn0；温度越高，C%越低，说明升温，平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，H0。5汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，H113 kJmol1，S145 Jmol1K1。下列说法中错误的是(B)A该反应中反应物总能量高于生成物的总能量B该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件C该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒解析：因为2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，298 K时，H113 kJ/mol，S145 Jmol1K1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应。生成物的总能量低于反应物的总能量，常温HTS113 kJmol1298 K(145103 kJmol1K1)69.79 kJmol10，即该反应在常温下能自发进行，故A、C、D正确。6已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为：HTS0，反应不能自发进行。设反应A(s)=D(g)E(g)HTS(4 50011T)Jmol1，要防止反应发生，温度必须(A)A高于409KB低于136KC高于136K而低于409KD低于409K解析：要防止反应发生，需满足HTS0的条件，解不等式得T409 K。7反应CH3OH(l)NH3(g)CH3NH2(g)H2O(g)在某温度时能自发向正反应方向进行，若该反应的H17 kJmol1，|HTS|17 kJmol1，则下列关系中正确的是(A)AH0，HTS0 BH0CH0，HTS0 DH0，HTS0，又因为该反应在某温度时能自发向正反应方向进行，说明HTS0、S0_。解析：要判断反应N2(g)4H2O(g)=N2H4(l)2H2O2(l)能否发生，就要判断该反应的HTS值是否小于零。由于题中反应放出大量的热，其逆反应需要吸收大量的热，即逆反应的H是很大的正值，且由N2和水蒸气生成肼和过氧化氢是熵减小的反应，因此反应N2(g)4H2O(g)=N2H4(l)2H2O2(l)的HTS总是大于零，说明该反应不能自发进行，故不能用氮气和水蒸气来制取肼。9(1)化学反应：CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H(298 K)178.2 kJmol1，S(298 K)169.6 Jmol1K1，常温下该反应_不能_(填“能”或“不能”)自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度T应高于_1050.7_K。 (2)化学反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，在298 K、100 kPa下：H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1，反应在常温下_能_(填“能”或“不能”)自发进行。(3)求反应2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)的熵变。已知：HCl(g)的S186.6 JK1mol1，H2(g)的S130 JK1mol1，Cl2(g)的S223 JK1mol1，S_20.2_J/(molK)_。解析：(1)298 K时，HTS178.2 kJ/mol298 K169.6103 kJ/(molK)127.7 kJ/mol0，故常温下该反应不能自发进行。当HTS0时，T1050.7 K，故当T1050.7 K时，HTS0，反应才能自发进行。(2)298 K时，HTS113.0 kJ/mol298 K145.3 103 kJ/(molK)69.7 kJ/mol0，因此常温下反应能自发进行。(3)S130 J/(molK)223 J/(molK)2186.6 J/(molK)20.2 J/(molK)。