人教版選修4化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 作業(yè)

1、第4節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 質(zhì)量檢測(cè)試題（滿分：100分，考試時(shí)間：40分鐘）一、單項(xiàng)選擇題：本題包括10小題，每小題5分，共50分。1.下列過(guò)程屬非自發(fā)的是()A.水由高處向低處流 B.室溫下水結(jié)成冰C.氣體從高密度處向低密度處擴(kuò)散 D.煤氣的燃燒【解析】選B。自然界中水由高處向低處流、煤氣的燃燒、氣體從高密度處向低密度處擴(kuò)散、室溫下冰的融化都是自發(fā)過(guò)程，其逆向都是非自發(fā)的。2下列過(guò)程屬于能量趨于降低過(guò)程的是()A熟透的蘋(píng)果落到地面上B一瓶N2和一瓶H2混合后，形成均勻的混合物C石灰石分解的過(guò)程D水向高處流【解析】選A。熟透的蘋(píng)果落到地上，勢(shì)能變??；N2和H2混合，能量不變；石灰石分解過(guò)程中

2、吸熱，能量升高；水向高處流，勢(shì)能變大。3下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()ANH4NO3溶于水是自發(fā)過(guò)程B同一種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，液態(tài)時(shí)次之，而固態(tài)時(shí)最小C借助于外力能自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)D由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，更適合于所有的過(guò)程【解析】選C。425、1.01×105 Pa時(shí)，反應(yīng)：2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)()A是吸熱反應(yīng)B是放熱反應(yīng)C是熵減反應(yīng) D熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)【解析】選D。該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，從焓判據(jù)角度分析，不能自發(fā)進(jìn)行。但該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)，該反應(yīng)

3、可自發(fā)進(jìn)行，所以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。5.下列反應(yīng)為吸熱反應(yīng)且能自發(fā)進(jìn)行的是()A.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)B.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)D.2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)【解析】選B。吸熱反應(yīng)且能自發(fā)進(jìn)行，必定是熵增反應(yīng)，A、C反應(yīng)物有氣體，生成物為固體和液體，明顯熵減，D為放熱反應(yīng)，應(yīng)選B。6汽車(chē)尾氣(含烴類(lèi)、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車(chē)排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，

4、它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體，其反應(yīng)原理是2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)。由此可知，下列說(shuō)法中正確的是()A該反應(yīng)是熵增大的反應(yīng)B該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，因此需要合適的催化劑C該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率D該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，因?yàn)檎磻?yīng)是吸熱反應(yīng)【解析】選C。只使用催化劑便可使尾氣發(fā)生轉(zhuǎn)化，故此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。因反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故熵減小。因熵減小不利于反應(yīng)自發(fā)，故自發(fā)進(jìn)行的原因是反應(yīng)放熱。7下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJ·mol1BAg(s)

5、Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJ·mol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJ·mol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJ·mol1【解析】選D。反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的HTS<0，溫度的變化可能使HTS的符號(hào)發(fā)生變化。對(duì)于A項(xiàng)，H>0，S<0，在任何溫度下，HTS>0，即任何溫度下，反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于B項(xiàng)，H<0，S<0，在較低溫度下，HTS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，H>0，S>0，要使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即HTS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較

6、高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，H<0，S>0，在任何溫度下，HTS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。8羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)K0.1，反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。下列說(shuō)法正確的是()A升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7molDCO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%【解析】選C。A選項(xiàng)：升高溫度，H2S濃度增加，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，則該反

7、應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)：通入CO后，正反應(yīng)速率瞬間增大，隨后又逐漸減小，B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)：根據(jù)CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1起始物質(zhì)的量(mol) 10 n 0 0變化物質(zhì)的量(mol) 2 2 22平衡物質(zhì)的量(mol) 8 n2 2 2設(shè)該容器的體積為V，根據(jù)K0.1，列關(guān)系式得 (2÷V )×(2÷V)÷(8÷V )×(n2)÷V0.1，解得n7，C正確；D選項(xiàng)：根據(jù)上述數(shù)據(jù)CO的平衡轉(zhuǎn)化率為2÷10×100%20%，D錯(cuò)誤。9下列說(shuō)法不正確的是()A焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自

8、發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B在同一條件下物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大C一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于反應(yīng)放熱還是吸熱D一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與焓變和熵變的共同影響有關(guān)【解析】選C。本題考查焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響。焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，但不是唯一因素。焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即多數(shù)的自發(fā)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，A選項(xiàng)正確；熵是描述體系混亂度的物理量，熵值越大，體系混亂度越大。在同一條件下，不同物質(zhì)的熵值不同，B選項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)證明大多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，也有一些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如：NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=

9、CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l) H37.70kJ/mol，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向有著共同影響，焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，D選項(xiàng)正確。10.在如圖所示圖1中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的氣體。若將中間活塞打開(kāi)，兩種氣體分子立即都分布在兩個(gè)容器中(見(jiàn)圖2)。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過(guò)程。關(guān)于此過(guò)程的下列說(shuō)法中不正確的是()A.此過(guò)程為混亂程度小的向混亂程度大的方向的變化過(guò)程，即熵增大的過(guò)程B.此過(guò)程為自發(fā)過(guò)程，而且沒(méi)有熱量的吸收或放出C.此過(guò)程從有序到無(wú)序，混亂度增大D.此過(guò)程是自發(fā)可逆的【解析】選D。由題意知H=0、S>

10、0，由H-TS知該過(guò)程的逆過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，所以D錯(cuò)。二、填空題：本題包括4小題，共50分。11（12分）已知在100 kPa、298.15 K時(shí)石灰石分解反應(yīng)：CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.3 kJ/molS160.4 J/(mol·K)，則：(1)該反應(yīng)_(填“能”、“不能”)自發(fā)進(jìn)行；(2)據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，溫度_(填“能”、“否”)成為反應(yīng)方向的決定因素；(3)若溫度能決定反應(yīng)方向，則該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度為_(kāi)?！窘馕觥?1)HTS178.3 kJ/mol298.15 K×160.4×103 kJ/(mol·K)130.

11、5 kJ/mol>0，所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)H>0、S>0，所以根據(jù)HTS可知在溫度較高的時(shí)候，可能小于0。(3)根據(jù)HTS<0時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則有：T>H/S1111.6 K。答案：(1)不能(2)能(3)1111.6 K12.(12分)(1)化學(xué)反應(yīng)：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H(298 K)=+178.2 kJ·mol-1S(298 K)=169.6 J·mol-1·K-1，常溫下該反應(yīng)_(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行，CaCO3分解反應(yīng)要自發(fā)進(jìn)行，溫度T應(yīng)高于_K。(2)化學(xué)反應(yīng)：2NO

12、(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，在298 K、101 kPa下 H=-113.0 kJ·mol-1，S=-145.3 J·mol-1·K-1，反應(yīng)在該條件下_(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行?！窘馕觥?1)298 K時(shí)，H-TS=178.2 kJ·mol-1-298 K×169.6×10-3kJ·mol-1·K-1128 kJ·mol-1>0，故常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)H-TS<0時(shí)，T> 1 051 K，該反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行。(2)298 K時(shí)，H-TS=-113.0

13、kJ·mol-1-298 K×(-145.3×10-3kJ·mol-1·K-1)-69.7 kJ·mol-1<0，因此該條件下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。答案：(1)不能 1 051 (2)能13（8分）已知，一個(gè)可逆反應(yīng)，若正反應(yīng)為自發(fā)過(guò)程，則其逆反應(yīng)為非自發(fā)過(guò)程，反之，亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T980 K時(shí)HTS0。當(dāng)體系溫度低于980 K時(shí)，估計(jì)HTS_0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；當(dāng)體系溫度高于980 K時(shí)，估計(jì)HTS_0。(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)為SiO2(s)4HF

14、(g)=SiF4(g)2H2O(g)H(298.15 K)94.0 kJ·mol1S(298.15 K)75.8 J·mol1·K1，設(shè)H和S不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是_?！窘馕觥?1)C(s)CO2(g)2CO(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0，則2CO(g)CO2(g)C(s)為放熱反應(yīng)，H0，且該反應(yīng)S0，則當(dāng)T980 K時(shí)，HTS<0，T980 K時(shí)，HTS0。(2)由題給信息，要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，須有HTS<0，即94.0 kJ·mol1T×75.8 J/(mol·K)×103 kJ/J<

15、0則T<1.24×103 K。答案(1)小于大于(2)小于1 240 K14（18分）在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。 回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)的H_0(填“大于”或“小于”)；100 時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在060 s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為_(kāi)mol·L1·s1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為_(kāi)。(2)100 時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T(mén)，c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。T_1

16、00 (填“大于”或“小于”)，判斷理由是_。列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2 _ (3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半。平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷理由是_。【解析】(1)根據(jù)題目提供的信息：隨溫度升高，混合氣體的顏色變深(NO2濃度增大)，說(shuō)明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正方向移動(dòng)，則說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，H>0。根據(jù)圖象可知，060 s時(shí)間段內(nèi)，NO2的物質(zhì)的量濃度變化量是0.120 mol·L1，所以v(NO2)0.0020 mol·L1·s1，根據(jù)各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v(N2

17、O4)v(NO2)0.0010 mol·L1·s1；由圖象可知，100 達(dá)到平衡時(shí)，c(NO2) 0.120 mol·L1，c(N2O4) 0.040 mol·L1，所以化學(xué)平衡常數(shù)K10.36 mol·L1。(2)改變反應(yīng)溫度為T(mén)，以c(N2O4)以0.0020 mol·L1·s1的平均速率降低，說(shuō)明c(N2O4)減低，平衡向著正方向移動(dòng)，又因?yàn)樵摲磻?yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變H>0，說(shuō)明反應(yīng)溫度升高；因?yàn)閏(N2O4)以0.0020 mol·L1·s1，反應(yīng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間是10 s，所以c(

18、N2O4)0.0020 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1，則c(NO2)0.020 mol·L1×2 0.040 mol·L1，所以平衡時(shí)c(N2O4)0.040 mol·L10.020 mol·L10.020 mol·L1，c(NO2)0.120 mol·L10.040 mol·L10.16 mol·L1，則K21.3 mol·L1。(3)溫度為T(mén)時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)，將反應(yīng)容器的體積減小一半，此過(guò)程相當(dāng)于增大壓強(qiáng)的過(guò)程。當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡會(huì)向著氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)，對(duì)于此反應(yīng)來(lái)說(shuō)N2O4(g)2NO2(g)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓