高三化学复习资料高考调研人教版选修424.docx
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高三化学复习资料高考调研人教版选修424
A组—基础巩固
1．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.76kJ/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
解析 该反应为气体体积增大的反应，是熵增的反应，同时反应吸热，而反应可以自发进行，说明熵增影响大于能量的影响。
以熵增为主。
答案 D
考查内容 熵变焓变共同影响化学反应
2．相同物质的量的水，在不同的状态下，熵值最大的是（ ）
A．固态B．液态
C．气态D．冰水共存态
解析 熵值也叫混乱度，在固体水（冰）中，分子的排列是有序的，混乱度是很小的，即熵值很小；在液态水中，水分子的运动范围增大，混乱度增大，所以相同质量的液态水的熵值比固态时增大；在气态水中，水分子可以完全自由移动，混乱度最大。
答案 C
考查内容 同种物质不同状态时熵值固态<液态<气态
3．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是（ ）
A．Ag2O（s）===2Ag（s）＋
O2（g）
B．Fe2O3（s）＋3/2C（s）===2Fe（s）＋3/2CO2（g）
C．N2O4（g）===2NO2（g）
D．6C（s）＋6H2O（l）===C6H12O6（s）
解析 熵判据是指与外界隔离的体系中，自发过程导致体系的熵增大即化学反应向着熵增加的方向进行。
题中四个反应在常温下不能自发进行，其中A、B、C三项为熵增大的反应，在高温下可能为自发反应，但D项为熵减小的反应，在高温下仍为非自发反应。
答案 D
考查内容 化学反应方向的综合判据
4．将一定量纯净的氨基甲酸铵（NH2COONH4）固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g）
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总
浓度/mol·L－1
2.4×
10－3
3.4×
10－3
4.8×
10－3
6.8×
10－3
9.4×
10－3
氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0（填“>”“＝”或“<”），熵变ΔS________0（填“>”“＝”或“<”）。
解析 分析表中数据得到，升温会使气体浓度增大，即升温可使平衡右移，那么根据勒夏特列原理，向右的方向必然是吸热的方法，所以ΔH>0。
由题意该反应常温下能自发进行，因此一定要满足ΔH－TΔS<0，进一步确认ΔS>0。
答案 > >
考查内容 根据反应判断焓变和熵变
5．指出下列反应或过程的ΔS的正、负号，并判断常温时，反应能否自发进行。
（1）2H2O2（aq）===2H2O（l）＋O2（g），ΔS________0，________自发进行。
（2）C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g），ΔS________0，________自发进行。
（3）－10℃的水结冰，ΔS________0，________自发进行。
解析
（1）反应为ΔS>0的反应，能自发进行；
（2）反应的ΔS>0，但常温下不能自发进行，高温时能自发进行；
（3）过程ΔS<0，但却能自发进行。
答案
（1）> 能
（2）> 不能 （3）< 能
考查内容 根据反应判断焓变和熵变及反应能否自发进行的综合判据
6．根据所学有关熵的知识来回答下列问题：
（1）对同一物质而言，不同状态时的熵值是________态大于________态大于________态，如水蒸气的熵值________液态水的熵值________冰的熵值。
（2）不同的物质，一般说来，相对分子质量越大其熵值________，如NO2的熵值________O2的熵值________N2的熵值。
（3）对于相对分子质量相同的物质（如同分异构体）结构越复杂，熵值越________。
如正戊烷的熵值________异戊烷的熵值________新戊烷的熵值。
（4）温度越高，同一物质的熵值________，如20℃时的水的熵值________30℃时水的熵值。
以上这些规律，就是熵增原理。
解析 本题考查熵值、焓变的基本知识及变化关系。
答案
（1）气 液 固 大于 大于
（2）越大 大于 大于
（3）大 小于 小于 （4）越大 小于
考查内容 熵值、焓变的基本知识及变化关系
7．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________。
解析 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＝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
考查内容 化学反应方向的复合判据
8．高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气：
N2（g）＋O2（g）===2NO（g）。
试通过计算说明在1200℃的条件下，此反应能否正向自发进行？
估算自发进行的最低温度是多少？
[已知该反应：
ΔH＝＋180.50kJ/mol，ΔS＝247.7J/（mol·K）]
解析 反应自发进行的条件是ΔG＝ΔH－TΔS<0，在1200℃的条件下，ΔH－TΔS＝＋180.50kJ/mol－（1200＋273）K×247.7×10－3kJ/（mol·K）＝－184.36kJ/mol<0，说明反应能够自发进行。
假设反应自发进行的最低温度为T，则有ΔG＝＋180.50kJ/mol－（t＋273）K×247.7×10－3kJ/（mol·K）<0，解得t>455.7℃。
答案 该反应在1200℃的条件下能够自发进行，该反应自发进行的最低温度约为455.7℃。
考查内容 化学反应方向的复合判据
B组—能力提升
9．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，填表。
变化
ΔH
ΔS
方向性
H2O（l）―→H2O（g）
CaO（s）＋SO2（g）===CaSO3（s）
2Fe3＋（aq）＋Cu（s）===
2Fe2＋（aq）＋Cu2＋（aq）
NH4Cl（s）===HCl（g）＋NH3（g）
解析 先判断ΔH的“＋”“－”，再由S（g）＞S（l）＞S（s）判断ΔS的“＋”“－”，最后根据常温（298K）判断ΔH－TΔS的“＋”“－”。
答案
变化
ΔH
ΔS
方向性
H2O（l）―→H2O（g）
ΔH＞0
ΔS＞0
不能自发
CaO（s）＋SO2（g）===CaSO3（s）
ΔH＜0
ΔS＜0
自发
2Fe3＋（aq）＋Cu（s）===
2Fe2＋（aq）＋Cu2＋（aq）
ΔH＜0
ΔS＞0
自发
NH4Cl（s）===HCl（g）＋NH3（g）
ΔH＞0
ΔS＞0
不能自发
考查内容 焓变，熵变及化学反应方向性的综合判据
10.
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aA（g）＋bB（g）cC（g）表示]化学平衡的影响，得到如下图像（图中p表示压强，α表示平衡转化率，T表示温度）：
分析图像，回答下列问题：
若p1>p2，则此正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应，也是一个熵________（填“减小”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_________________________。
解析 恒压下，升高温度，α（A）减小，即升温平衡逆移，则正反应为放热反应，ΔH<0。
由于p1>p2，温度相等时，从p2→p1，增大压强，α（A）增大，即增大压强平衡正移，说明正反应为气体体积减小的反应（a＋b>c），因此该反应为熵减反应，ΔS<0，放热、熵减的反应只能在低温下才能自发进行。
答案 放热 减小 低温
考查内容 化学平衡图像及焓变、熵变的判断
11．
（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的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）反应2HCl（g）===H2（g）＋Cl2（g），已知：
HCl（g）的S＝186.6J/（K·mol），H2（g）的S＝130J/（K·mol），Cl2（g）的S＝233J/（K·mol），则该反应的ΔS＝________。
解析
（1）298K时，ΔH－TΔS＝178.2kJ/mol－298K×169.6×10－3kJ/（mol·K）≈128kJ/mol>0，故常温下该反应不能自发进行。
当ΔH－TΔS＝0时，T＝
＝
≈1051K，故当T>1051K时，ΔH－TΔS<0，反应才能自发进行。
（2）298K时，ΔH－TΔS＝－113.0kJ/mol－298K×[－145.3×10－3kJ/（mol·K）]≈－69.7kJ/mol<0，因此常温下该反应能自发进行。
（3）ΔS＝130J/（K·mol）＋233J/（K·mol）－2×186.6J/（K·mol）＝－10.2J/（K·mol）。
答案
（1）不能 1051
（2）能
（3）－10.2J/（mol·K）
考查内容 化学反应方向的复合判据
C组—高分突破
12．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________。
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，须有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
考查内容 化学反应方向的复合判据
13．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aA（g）＋bB（g）cC（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“减小”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T1>T2，则该反应能否自发进行？
解析 本题反应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p1>p2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小的反应（a＋b>c），即为熵减反应，ΔS<0。
放热、熵减反应只能在低温下自发进行。
反应Ⅱ中T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2>T1；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T2>T1，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T1>T2，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－TΔS>0，反应不能自发进行。
答案
（1）放热 减小 低温
（2）< 放热 （3）放热
（4）不能自发进行
考查内容 图像的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点
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