高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡课时作业12.docx
《高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡课时作业12.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡课时作业12.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡课时作业12
课时作业12 化学反应进行的方向
时间：
45分钟 满分：
100分
一、选择题（每小题4分，共48分）
1．下列有关化学反应的说法中正确的是（ ）
A．自发反应都是放热反应
B．自发反应都是熵增加的反应
C．自发反应一定能实现
D．非自发反应在一定条件下能够实现
1．解析：
有些自发反应是放热反应，有些自发反应是吸热反应，A项错误；自发反应有些是熵增加的反应，有些是熵不变或熵减小的反应，B项错误；自发反应在一定条件下才能发生，C项错误；对于非自发反应，输入能量或施加作用力可使其发生反应，D项正确。
答案：
D
2．下列反应在常温下均为非自发反应，则在高温下仍为非自发反应的是（ ）
A．2Ag2O（s）===4Ag（s）＋O2（g）
B．2Fe2O3（s）＋3C（s）===4Fe（s）＋3CO2（g）
C．N2O4（g）===2NO2（g）
D．6C（s）＋6H2O（l）===C6H12O6（s）
2．解析：
熵判据是指体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，因此将导致体系的熵增大即化学反应向着熵增加的方向进行。
题述四个反应在常温下不能自发进行，其中A、B、C为熵增加的反应，在高温下可能为自发反应；但D为熵减小的反应，在高温下仍为非自发反应。
答案：
D
3．下列自发反应可用焓判据来解释的是（ ）
A．氢氧化钡和氯化铵的反应
B．2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7kJ/mol
C．（NH4）2CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3（g）
ΔH＝＋74.9kJ/mol
D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－285.8kJ/mol
3．解析：
焓判据可以解释放热过程可以自发进行，A项、B项和C项中的反应均为吸热反应。
答案：
D
4．下列关于判断过程方向的说法正确的是（ ）
A．所有自发进行的化学反应都是放热反应
B．高温高压条件下，石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C．由焓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
4．解析：
有些吸热反应也可自发进行，如反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）是吸热反应，又是熵增反应，A项不正确；高温高压条件下，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，B项不正确；同一物质，气态时熵值最大，液态时熵值次之，固态时熵值最小，D项不正确。
答案：
C
5．下列内容与结论相对应的是（ ）
选项
内容
结论
A
H2O（g）变成H2O（l）
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为该反应的ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0，ΔS>0
反应一定不能自发进行
D
H2（g）＋F2（g）===2HF（g）的ΔH＝－271kJ·mol－1，ΔS＝＋8J·mol－1·K－1
反应在任意温度下都不能自发进行
解析：
物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS<0，A项错误；硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，ΔS>0，反应可自发进行，B项正确；ΔH>0，ΔS>0时，根据复合判据可知，高温时ΔH－TΔS<0，即高温条件下，反应能自发进行，C项错误；由ΔH<0，ΔS>0知，ΔH－TΔS<0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D项错误。
答案：
B
6．常温、常压下，将1mol蔗糖溶解在水中制成1L溶液。
此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵的变化情况是（ ）
A．ΔH－TΔS>0，ΔS<0B．ΔH－TΔS<0，ΔS>0
C．ΔH－TΔS>0，ΔS>0D．ΔH－TΔS<0，ΔS<0
6．解析：
由焓判据和熵判据组成的复合判据适合于所有过程，该条件下，蔗糖溶于水能够自发进行，故ΔH－TΔS<0；蔗糖分子由规则的晶体状态变为能自由移动的“无序”状态，为熵增加的过程。
答案：
B
7．下列说法或解释错误的是（ ）
A．“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅是因为发生反应：
2NO2（g）N2O4（g） ΔH<0
B．常温下，反应C（s）＋CO2（g）===2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D．对于反应N2H4（l）===N2（g）＋2H2（g） ΔH＝－50.6kJ·mol－1，它在任何温度下都是自发的
7．解析：
A项，由该反应为反应前后气体体积减小的反应可知ΔS<0，又反应在低温下自发进行，推知ΔH<0，故正确；B项，由该反应为反应前后气体体积增加的反应，可知该反应的ΔS>0，由反应不能自发进行可知ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS>0，故正确；C项，催化剂不能改变化学反应的方向，只能改变化学反应速率，故错误；D项，ΔH<0，由化学方程式可知ΔS>0，故正确。
答案：
C
8．下列有关说法正确的是（ ）
A．SO2（g）＋H2O（g）===H2SO3（l），该过程熵值增大
B．SO2（g）===S（s）＋O2（g） ΔH>0，ΔS<0，该反应能自发进行
C．SO2（g）＋2H2S（g）===3S（s）＋2H2O（l） ΔH<0，低温下能自发进行
D．某温度下SO2（g）＋O2（g）SO3（g），
K＝
8．解析：
反应由气体物质生成液体物质是熵值减小的反应，A项不正确；ΔH>0，ΔS<0，反应不能自发进行，B项不正确；C项中是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，由ΔH－TΔS可知，反应在低温下能自发进行，C项正确；D项中K＝，不正确。
答案：
C
9．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以用于制造器皿。
已知在0℃、100kPa条件下，白锡转化为灰锡的ΔH＝－2180.9J/mol，ΔS＝－6.61J/（mol·K）。
现把由白锡制成的器皿在0℃、100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用（ ）
A．会B．不会
C．不能确定D．升高温度才会
9．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。
在0℃、100kPa条件下，白锡转化为灰锡的ΔH－TΔS＝－2180.9J/mol－273K×[－6.61J/（mol·K）]＝－376.37J/mol<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。
答案：
A
10．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为：
ΔH－TΔS<0 反应能正向自发进行
ΔH－TΔS＝0 反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行
设反应A（s）===D（g）＋E（g） ΔH－TΔS＝（－4500＋11T）J·mol－1，要防止反应发生，温度必须（ ）
A．高于409K
B．低于136K
C．高于136K而低于409K
D．低于409K
10．解析：
要防止反应发生，需满足ΔH－TΔS>0的条件，解不等式得T>409K。
答案：
A
11．对下列过程的熵变的判断不正确的是（ ）
A．溶解少量食盐于水中，ΔS>0
B．炭和氧气反应生成CO（g），ΔS>0
C．H2O（g）变成液态水，ΔS>0
D．CaCO3（s）加热分解为CaO（s）和CO2（g），ΔS>0
11．答案：
C
12．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7kJ/mol，自发进行的原因是（ ）
A．是吸热反应
B．是放热反应
C．是熵减少的反应
D．熵增大效应大于能量效应
12．答案：
D
二、非选择题（52分）
13．（12分）有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ/mol
10.5
1.80
－126
－11.7
ΔS/J/（mol·K）
30.0
－113.0
84.0
－105.0
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________________。
13．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，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＝10500J/mol－T×30.0J/（mol·K），当T>350K，即t>77℃时，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行；反应D的复合判据ΔH－TΔS＝－11700J/mol＋T×105.0J/（mol·K），当T<111.4K，即t<－161.6℃时，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。
答案：
C B 77 A －161.6 D
14．（10分）某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。
所查资料信息如下：
①酸性：
H2SO4>H2SeO4>H2TeO4；
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合；
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图
请回答下列问题：
（1）H2与硫化合的反应________热量（填“放出”或“吸收”）；
（2）已知H2Te分解反应的ΔS>0，请解释为什么Te和H2不能直接化合：
_________________________；
（3）上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是________（填序号）。
14．解析：
（1）由图示可知H2与硫化合的反应ΔH<0，故为放热反应。
（2）由图示可知H2与Te化合的反应ΔH>0，H2Te分解时ΔS>0，则化合生成H2Te的ΔS<0，即ΔH－TΔS>0,故反应不能自发进行。
答案：
（1）放出
（2）因为化合时ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，故反应不能自发进行
（3）①②③
15．（14分）
（1）化学反应：
CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g） ΔH（298K）＝＋178.2kJ/mol，ΔS（298K）＝＋169.6J/（mol·K），常温下该反应_________（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_________________K。
（2）化学反应2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g），在298K、100kPa下，ΔH＝－113.0kJ/mol，ΔS＝－145.3J/（mol·K），反应在常温下____________________（填“能”或“不能”）自发进行。
（3）求反应2HCl（g）===H2（g）＋Cl2（g）标准熵变。
已知：
HCl（g）的S＝＋186.6J/（mol·K），H2（g）的S＝＋130J/（mol·K），Cl2（g）的S＝＋223J/（mol·K），ΔS＝____________________。
15．答案：
（1）不能 1051
（2）能 （3）－20.2J·mol－1·K－1
16．（16分）已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之亦然。
（1）已知2CO（g）CO2（g）＋C（s），T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。
当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS________0（填“大于”“小于”或“等于”，下同）；当体系温度高于980K时，估计ΔH－TΔS________0。
（2）电子工业中清洗硅片上的SiO2（s）的反应为SiO2（s）＋4HF（g）===SiF4（g）＋2H2O（g） ΔH（298.15K）＝－94.0kJ/mol，ΔS（298.15K）＝－75.8J/（mol·K），设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是________。
16．解析：
（1）C（s）＋CO2（g）2CO（g）的反应为吸热反应，ΔH>0，则2CO（g）CO2（g）＋C（s）为放热反应，ΔH<0，且该反应ΔS<0，则当T<980K时，ΔH－TΔS<0，T>980K时，ΔH－TΔS>0。
（2）由题给信息，要使反应能自发进行，需有ΔH－TΔS<0，即－94.0kJ/mol－T×[－75.8J/（mol·K）×10－3kJ/J]<0，则T<≈1.24×103K。
答案：
（1）小于 大于
（2）小于1240K
升级会员 