高中化學(xué)蘇教版化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡專(zhuān)題綜合 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)8

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(八)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列關(guān)于自發(fā)過(guò)程的說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410112】A．自發(fā)過(guò)程的逆過(guò)程在此條件下是非自發(fā)的B．自發(fā)變化一定能進(jìn)行，非自發(fā)變化一定不能進(jìn)行C．自發(fā)反應(yīng)一定能進(jìn)行徹底D．可以通過(guò)改變溫度或加催化劑的辦法使非自發(fā)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)反應(yīng)【解析】反應(yīng)是否實(shí)際進(jìn)行還要受速率影響，B項(xiàng)錯(cuò)誤。自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH－TΔS<0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度可以使ΔH和ΔS正負(fù)相同的不自發(fā)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)反應(yīng)，但催化劑不能，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼2．下列過(guò)程是自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)的是()A．NaOH與HCl反應(yīng)B．CO與O2點(diǎn)燃C．消石灰與氯化銨晶體的反應(yīng)D．SO3與H2O反應(yīng)【解析】以上四個(gè)反應(yīng)都可自發(fā)進(jìn)行，但A、B、D三項(xiàng)中的反應(yīng)都為放熱反應(yīng)，只有C項(xiàng)是吸熱反應(yīng)。【答案】C3．下列說(shuō)法不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410113】A．鐵生銹和氫燃燒均為自發(fā)放熱過(guò)程B．冰融化的過(guò)程中，熵值增加C．無(wú)熱效應(yīng)的自發(fā)過(guò)程是不存在的D．同一物質(zhì)固態(tài)時(shí)熵值最小【解析】自發(fā)過(guò)程是在一定條件下不需要外力就能進(jìn)行的過(guò)程。鐵生銹和氫燃燒均為混亂度減小、有序性增加、穩(wěn)定性增強(qiáng)、放出熱量的自發(fā)反應(yīng)，A項(xiàng)正確；冰融化即有序性減小，混亂度增加，即熵值增加，B項(xiàng)正確；物質(zhì)由有序轉(zhuǎn)化為無(wú)序時(shí)，不一定發(fā)生熱效應(yīng)，如分子的擴(kuò)散現(xiàn)象，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一物質(zhì)在固態(tài)時(shí)有序性最高，混亂度最小，熵值最小，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾4．過(guò)程的自發(fā)性的作用是()A．判斷過(guò)程的方向B．確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生C．判斷過(guò)程發(fā)生的速率D．判斷過(guò)程的熱效應(yīng)【解析】大量事實(shí)告訴我們，過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率，所以A正確，B、C錯(cuò)誤；放熱反應(yīng)常常是自發(fā)進(jìn)行的，但有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼5．實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，對(duì)此說(shuō)法理解正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410114】A．所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B．所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C．焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個(gè)重要因素D．焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)【解析】焓變和熵變都是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的重要因素，故C正確，D錯(cuò)誤。不是所有的放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，且能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不都是放熱反應(yīng)，有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，需要利用綜合判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)方向，故A、B錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾6．能用焓判據(jù)判斷下列過(guò)程方向的是()A．濕的衣服經(jīng)過(guò)晾曬變干B．硝酸銨溶于水C．100℃D．25℃、101kPa時(shí)2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋【解析】濕衣服經(jīng)過(guò)晾曬變干和硝酸銨溶于水都是自發(fā)過(guò)程，該過(guò)程雖然吸收熱量，但熵值增大，熵增效應(yīng)超過(guò)了能量效應(yīng)；100℃時(shí)水蒸氣凝結(jié)成水是自發(fā)過(guò)程，因?yàn)樵撨^(guò)程釋放了能量，使體系能量降低，符合題意；D項(xiàng)中反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，同時(shí)又是熵增反應(yīng)，熵增效應(yīng)超過(guò)了能量效應(yīng)，不能只根據(jù)焓變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向?！敬鸢浮緾7．已知反應(yīng)2CO(g)=2C(s)＋O2(g)的ΔH為正值，ΔS為負(fù)值。設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410115】A．低溫下能自發(fā)進(jìn)行B．高溫下能自發(fā)進(jìn)行C．低溫下不能自發(fā)進(jìn)行，高溫下能自發(fā)進(jìn)行D．任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行【解析】ΔH－TΔS>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，因ΔH>0，ΔS<0，所以2CO(g)=2C(s)＋O2(g)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行?！敬鸢浮緿8．灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制成的器皿放在0℃(已知在0℃、100kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為ΔH＝－2J/mol，ΔS＝－J/(mol·K)，當(dāng)ΔH－TΔSA．會(huì)變 B．不會(huì)變C．不能確定 D．升高溫度才會(huì)變【解析】在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著ΔH－TΔS<0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，在0℃、100kPa條件下，白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的ΔH－TΔS＝－2J/mol－273K×[－J/(mol·K)]＝－J/mol<0，因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a?！敬鸢浮緼9．已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)”。一定條件下，下列反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410116】A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0B．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)ΔH>0C．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0【解析】A項(xiàng)反應(yīng)是一個(gè)ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)，一定能自發(fā)進(jìn)行。B項(xiàng)反應(yīng)是一個(gè)ΔH>0，ΔS<0的反應(yīng)，一定不能自發(fā)進(jìn)行。C項(xiàng)反應(yīng)是一個(gè)ΔH<0，ΔS<0的反應(yīng)，低溫下能自發(fā)進(jìn)行。D項(xiàng)是一個(gè)ΔH>0，ΔS>0的反應(yīng)，高溫下能自發(fā)進(jìn)行。【答案】B10．判斷下列反應(yīng)的熵值的變化，在每小題后面的橫線上填上“增加”、“減小”或“無(wú)明顯變化”。(1)2H2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2H2O(l)________。(2)H2(g)＋Cl2(g)eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2HCl(g)________。(3)(NH4)2CNH4HCO3(s)＋NH3(4)Cu(s)＋Cl2(g)eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))CuCl2(s)________。(5)將少量KNO3晶體溶解在水中________?！窘馕觥颗袛囔刂底兓囊罁?jù)是，同溫同壓下，氣態(tài)熵值＞液態(tài)熵值＞固態(tài)熵值，狀態(tài)都是氣態(tài)時(shí)，看物質(zhì)的量的多少，物質(zhì)的量越多，熵值越大。故(1)減小，(2)無(wú)明顯變化，(3)增加，(4)減小。(5)KNO3溶于水時(shí)KNO3=K＋＋NOeq\o\al(－,3)，自由移動(dòng)離子數(shù)目增多，因此熵值增加。【答案】(1)減小(2)無(wú)明顯變化(3)增加(4)減小(5)增加11．已知在100kPa、K時(shí)石灰石分解反應(yīng)：CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋kJ·mol－1ΔS＝＋J·(mol·K)－1(1)該反應(yīng)常溫________(填“能”或“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”或“不能”)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)ΔG＝ΔH－TΔS＝kJ·mol－1－K××10－3kJ·(mol·K)－1＝kJ·mol－1>0，所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)ΔH>0、ΔS>0，所以根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS可知在溫度較高的時(shí)候，ΔG可能小于0。(3)根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS<0時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則有：T>ΔH/ΔS＝1K?！敬鸢浮?1)不能(2)能(3)112．在化學(xué)反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＝QkJ·mol－1過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題。【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410117】(1)Q________0(填“>”、“<”或“＝”)。(2)熵變?chǔ)________0(填“>”、“<”或“＝”)。(3)該反應(yīng)________自發(fā)進(jìn)行(填“能”或“不能”)。【解析】據(jù)圖象可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故Q<0。據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)可知，該反應(yīng)是熵增大的反應(yīng)；據(jù)此可知該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?！敬鸢浮?1)<(2)>(3)能[能力提升]13．分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1【解析】反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。對(duì)于A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>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)，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。【答案】D14．實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下圖表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化：關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410118】A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0【解析】根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的情況可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放熱，ΔH<0；該反應(yīng)發(fā)生后氣體的物質(zhì)的量減小，ΔS<0。【答案】C15．反應(yīng)CH3OH(l)＋NH3(g)→CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度時(shí)才能自發(fā)向右進(jìn)行，若該反應(yīng)的ΔH＝＋17kJ/mol，|ΔH－TΔS|＝17kJ/mol，則下列關(guān)系中正確的是()A．ΔS>0，ΔH－TΔS<0B．ΔS<0，ΔH－TΔS>0C．ΔS>0，ΔH－TΔS>0D．ΔS<0，ΔH－TΔS<0【解析】ΔH＝＋17kJ/mol>0，ΔS>0，在某溫度時(shí)能自發(fā)向右進(jìn)行，|ΔH－TΔS|＝17kJ/mol，只有ΔH－TΔS＝－17kJ/mol<0?！敬鸢浮緼16．已知甲烷隔絕空氣在不同溫度下可能發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：①CH4(g)→C(s)＋2H2(g)；②2CH4(g)→C2H2(g)＋3H2(g)。某同學(xué)為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度，在圖書(shū)館查到如下熱力學(xué)數(shù)據(jù)：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410119】反應(yīng)①的ΔH(298K)＝＋kJ·mol－1，ΔS(298K)＝J·(mol·K)－1；反應(yīng)②的ΔH(298K)＝＋kJ·mol－1，ΔS(298K)＝J·(mol·K)－1已知焓變和熵變隨溫度變化很小。請(qǐng)幫助這位同學(xué)考慮如下問(wèn)題：(1)判斷該反應(yīng)是高溫自發(fā)還是低溫自發(fā)________(填“高溫”或“低溫”)。(2)此反應(yīng)在常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(3)制取炭黑的允許溫度范圍為_(kāi)_______。(4)為了提高甲烷的碳化程度，你認(rèn)為下面四個(gè)溫度中最合適的是________。A．K B．927KC．1273K D．2000K【解析】(1)因反應(yīng)①的ΔH>0，ΔS>0，只有升高溫度，才能使ΔH－TΔS<0，故該反應(yīng)是高溫自發(fā)。(2)ΔH－TΔS＝kJ·mol－1－298K××10－3kJ·(mol·K)－1≈kJ·mol－1，該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行。(3)求制取炭黑的允許溫度范圍，即