2020-2021高中化學4課后作業(yè)：2-4 化學反應進行的方向含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學年高中化學人教版選修4課后作業(yè)：2-4化學反應進行的方向含解析eq\o(\s\up7（作業(yè)時限：45分鐘作業(yè)滿分：100分),\s\do5())一、選擇題(每小題4分，每小題有1個正確選項，共44分）1．下列說法正確的是(B)A．同溫同壓下，H2(g）＋Cl2（g）=2HCl（g)在光照和點燃的條件下ΔH不同B．常溫下,反應C（s）＋CO2(g)=2CO（g）不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH〉0C．某反應低溫條件下能夠自發(fā)進行,則高溫條件下一定能夠自發(fā)進行D．KNO3溶于水的過程熵值減小解析:同溫同壓下，反應的條件不會影響ΔH,A項錯誤;反應自發(fā)進行的判據(jù)為ΔH－T·ΔS〈0，由方程式知ΔS>0，常溫下反應不能自發(fā)進行,即ΔH－T·ΔS>0，則ΔH>0，B項正確；由ΔH－T·ΔS〈0可知當ΔH〈0,ΔS〈0時，溫度越高，反應自發(fā)進行的可能性越小，C項錯誤；溶解過程是一個熵增的過程,D項錯誤。2．下列對化學反應的認識正確的是(C）A．化學反應過程中，分子的種類和數(shù)目一定發(fā)生改變B．如果某化學反應的ΔH和ΔS均小于0，則反應一定能自發(fā)進行C．化學反應過程中,一定有化學鍵的斷裂和形成D．放熱反應的反應速率，一定比吸熱反應的反應速率快解析：化學反應過程中，分子的數(shù)目不一定發(fā)生變化，如復分解反應，某些置換反應，A錯誤。ΔH和ΔS均小于0，不一定能自發(fā)進行，還和溫度有關，B錯誤。反應速率受反應物本身性質決定，還受其他外界條件的影響,D錯誤。3．下列關于判斷過程的方向的說法正確的是(C）A．所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱反應B．高溫高壓條件下石墨轉化為金剛石是自發(fā)的化學反應C．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù)，將更適合于所有的過程D．同一物質的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同解析：有些吸熱反應也可以自發(fā)進行，如2N2O5(g）=4NO2(g）＋O2(g）是吸熱反應,又是熵增的反應,所以A不正確。高溫高壓條件下石墨轉化為金剛石，要向體系中輸入能量，本質仍然是非自發(fā)的，所以B不正確。同一物質：氣態(tài)時的熵值最大，液態(tài)時次之，固態(tài)時熵值最小，所以D不正確。4．下列有關化學反應方向及其判據(jù)的說法中錯誤的是（B)A．1molH2O在不同狀態(tài)時的熵值:S[H2O(s）]＜S［H2O(g）]B．凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的C．CaCO3（s)=CaO(s)＋CO2(g）ΔH＞0能否自發(fā)進行與溫度有關D．常溫下,反應C（s)＋CO2(g）=2CO(g）不能自發(fā)進行,則該反應的ΔH＞0解析：A。相同物質的量的同種物質在不同狀態(tài)下的熵值,固態(tài)最小，氣態(tài)最大，所以1molH2O在不同狀態(tài)時的熵值S［H2O（s）］＜S［H2O(g)]，A正確；B.放熱反應在一定的條件下可以自發(fā)進行，吸熱反應在一定的條件下也可以自發(fā)進行，有些吸熱反應在常溫下就能自發(fā)進行，如八水合氫氧化鋇與氯化銨的反應,B不正確；C。CaCO3（s）=CaO（s）＋CO2(g)ΔH＞0能否自發(fā)進行與溫度有關，因為其ΔS＞0,其在高溫下可以自發(fā)進行，C正確;D。常溫下，反應C（s)＋CO2(g）=2CO(g）不能自發(fā)進行,因為其ΔS＞0具備自發(fā)進行的條件，若其ΔH〈0，在常溫下一定能自發(fā)進行，所以該反應的ΔH＞0，D正確.5．下列有關說法正確的是（C)A．SO2(g)＋H2O(g）=H2SO3（l),該過程熵值增大B．SO2(g)=S（s）＋O2（g)ΔH〉0,ΔS<0，該反應能自發(fā)進行C．SO2(g）＋2H2S（g)=3S(s)＋2H2O(l）ΔH<0，低溫下能自發(fā)進行D．某溫度下SO2(g）＋eq\f(1，2)O2（g）SO3(g)，解析：A項中氣體生成液體是熵減小反應，不正確。B項中ΔH〉0,ΔS<0不能自發(fā)進行，不正確。C項中是一個ΔH<0,ΔS<0的反應，由ΔH－TΔS可知，低溫下能自發(fā)進行，C項正確。D項中。6．已知反應2CO(g）=2C（s）＋O2（g）的ΔH為正值，ΔS為負值.設ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說法中，正確的是(D）A．低溫下能自發(fā)進行B．高溫下能自發(fā)進行C．低溫下不能自發(fā)進行，高溫下能自發(fā)進行D．任何溫度下都不能自發(fā)進行解析：根據(jù)復合判據(jù)ΔH－TΔS〈0時反應自發(fā)進行，ΔH－TΔS>0時，反應非自發(fā)進行，又因為ΔH>0，ΔS〈0，T〉0,故ΔH－TΔS〉0，此反應為非自發(fā)進行的反應。7．下列在常溫下均為非自發(fā)反應,在高溫下仍為非自發(fā)反應的是（D）A．Ag2O（s)=2Ag(s)＋eq\f（1，2）O2（g)B．Fe2O3(s）＋eq\f(3,2)C（s）=2Fe(s)＋eq\f（3，2)CO2（g)C．N2O4（g）=2NO2（g)D．6C（s）＋6H2O(l）=C6H12O6（s)解析：化學反應有向著熵增加的方向進行的趨勢。A、B、C、D四個反應在常溫下不能自發(fā)進行，其中A、B、C三項為熵增大的反應,在高溫下可能為自發(fā)反應,但D項為熵減小的反應，在高溫下仍為非自發(fā)反應。8．反應CH3OH(l）＋NH3（g)=CH3NH2(g)＋H2O（g)在某溫度下自發(fā)向右進行，若反應的|ΔH｜＝17kJ/mol，｜ΔH－TΔS｜＝17kJ/mol，則下列判斷正確的是（A）A．ΔH〉0、ΔH－TΔS〈0B．ΔH〈0、ΔH－TΔS〉0C．ΔH〉0、ΔH－TΔS>0D．ΔH〈0、ΔH－TΔS〈0解析:先用由ΔH－TΔS〈0推出ΔH－TΔS＝－17kJ/mol，再討論ΔH和TΔS的關系。若ΔH＝－17kJ/mol，則ΔS＝0,不符合事實,故ΔH＝17kJ/mol.9．下列反應中,一定不能自發(fā)進行的是（B）A．2KClO3(s）=2KCl(s)＋3O2（g)ΔH＝－78。03kJ/molΔS＝＋1110J/（mol·K)B．CO(g）=C（s,石墨）＋eq\f（1，2)O2（g)ΔH＝＋110。5kJ/molΔS＝－89。36J/（mol·K）C．4Fe（OH）2(s)＋2H2O（l)＋O2（g)=4Fe(OH)3（s）ΔH＝－444。3kJ/molΔS＝＋280。1J/（mol·K）D．NH4HCO3（s）＋CH3COOH（aq）=CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l）ΔH＝＋37.30kJ/molΔS＝＋184.0J/（mol·K）解析：將題中各反應的ΔH、ΔS代入ΔH－TΔS，不需計算就可看出A、C、D三項在任意溫度或某一溫度時ΔH－TΔS〈0，因此A、C、D三項反應可以在任意或某一溫度時自發(fā)進行；而B項中ΔH－TΔS在任意溫度時都大于零，所以反應一定不能自發(fā)進行.10．已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應一定是熵增大的反應”。一定條件下，下列反應不能自發(fā)進行的是（B）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項反應是一個ΔH<0，ΔS>0的反應,一定能自發(fā)進行。B項反應是一個ΔH〉0，ΔS〈0的反應，一定不能自發(fā)進行。C項反應是一個ΔH〈0，ΔS〈0的反應,D項是一個ΔH〉0，ΔS〉0的反應，一定條件下可以自發(fā)進行.11．已知在等溫等壓條件下，化學反應方向的判據(jù)為:ΔH－TΔS<0,反應能正向自發(fā)進行；ΔH－TΔS＝0,反應達到平衡狀態(tài)：ΔH－TΔS>0，反應不能自發(fā)進行。設反應A（s)=D(g）＋E(g）ΔH－TΔS＝（－4500＋11T）J·mol－1，要防止反應發(fā)生，溫度必須（A）A．高于409KB．低于136KC．高于136K而低于409KD．低于409K解析：要防止反應發(fā)生，需滿足ΔH－TΔS>0的條件,解不等式得T〉409K。二、非選擇題(共56分)12．(12分）(1）化學反應：CaCO3(s）=CaO(s）＋CO2(g)ΔH（298K）＝＋178.2kJ·mol－1ΔS（298K)＝＋169。6J·mol－1·K－1，常溫下該反應不能(填“能”或“不能”）自發(fā)進行，CaCO3分解反應要自發(fā)進行,溫度T應高于1_051K。(2)化學反應2NO（g）＋2CO（g)=N2（g)＋2CO2(g），在298K、100kPa下：ΔH＝－113。0kJ·mol－1ΔS＝－145。3J·mol－1·K－1，反應在該條件下能(填“能”或“不能”）自發(fā)進行.解析:(1)298K時，ΔH－TΔS＝178。2kJ·mol－1－298K×169。6×10－3kJ·mol－1·K－1＝128kJ·mol－1〉0，故常溫下反應不能自發(fā)進行。當ΔH－TΔS＝0時,T＝eq\f(ΔH,ΔS）＝eq\f(178。2kJ·mol－1,169.6×10－3kJ·mol－1·K－1）＝1051K，故當T>1051K時，ΔH－TΔS〈0，反應才能自發(fā)進行。（2)298K時，ΔH－TΔS＝－113。0kJ·mol－1－298K×(－145.3×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－69.7kJ·mol－1〈0，因此該條件下反應能自發(fā)進行.13．(16分）某化學興趣小組專門研究了氧族元素及其某些化合物的部分性質。所查資料信息如下:①酸性：H2SO4〉H2SeO4>H2TeO4;②氧、硫、硒與氫氣化合越來越難，碲與氫氣不能直接化合;③由元素的單質生成等物質的量的氫化物的焓變情況如圖請回答下列問題：（1)H2與硫化合的反應放出熱量（填“放出"或“吸收”)；（2）已知H2Te分解反應的ΔS>0，請解釋為什么Te和H2不能直接化合：因為化合時ΔH〉0，ΔS<0,ΔH－TΔS〉0，故反應不能自發(fā)進行。解析：(1)由圖示可知H2與硫化合的反應ΔH〈0，故為放熱反應。(2）由圖示可知H2與Te化合的反應ΔH>0，H2Te分解時ΔS〉0,則化合生成H2Te的ΔS〈0,即ΔH－TΔS>0，故反應不能自發(fā)進行.14．（14分)在化學反應A(g）＋B(g）2C（g）＋D(g）ΔH＝QkJ/mol過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。（1)Q〈0（填“〉”“〈"或“＝")；(2）熵變ΔS>0(填“>”“<"或“＝");（3）該反應能自發(fā)進行(填“能”或“不能”);(4）升高溫度平衡常數(shù)K減?。ㄌ睢霸龃?“減小”或“不變")，平衡向逆反應方向移動。解析：據(jù)圖像可知，該反應是放熱反應，故Q<0.據(jù)反應特點可知,該反應是熵增大的反應；據(jù)此可知該反應能自發(fā)進行；升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小.15．（14分)已知一個可逆反應，若正反應為自發(fā)過程，則其逆反應為非自發(fā)過程,反之,亦然.(1)已知2CO(g)CO2（g)＋C（s)ΔH<0，T＝980K時ΔH－TΔS＝0。當體系溫度低于980K時，估計ΔH－TΔS小于0(填“大于”“小于”或“等于"，下同)；(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2（s）的反應為SiO2(s)＋4HF（g）=SiF4(g）＋2H2O（g)ΔH（298.15K)＝－94.0kJ/molΔS（298.15K）＝－75.8J/（mol·K），設ΔH和ΔS不隨溫度而變化，則此反應自發(fā)進行的溫度范圍是小于1_240_K。解析：（1)因為2CO（g）CO2(g）＋C（s)為放熱反應，ΔH