2024高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向作業(yè)含解析新人教版選修4

PAGE5-化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向[課時(shí)作業(yè)]1．下列過程是非自發(fā)的是()A．水由高處向低處流B．煤炭的燃燒C．鐵在潮濕空氣中生銹D．室溫下水結(jié)成冰答案D解析自然界中水由高處向低處流、煤炭的燃燒、鐵在潮濕空氣中生銹、室溫下冰的溶化，都是自發(fā)過程，其逆向都是非自發(fā)的。2．下列關(guān)于自發(fā)過程的敘述正確的是()A．只有不須要任何條件就能夠自動(dòng)進(jìn)行的過程才是自發(fā)過程B．須要加熱才能夠進(jìn)行的過程確定不是自發(fā)過程C．同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)在不同條件下都有自發(fā)的可能D．非自發(fā)過程在任何條件下都不行能變?yōu)樽园l(fā)過程答案C解析在溫度和壓強(qiáng)確定的條件下，不借助光、電等外部力氣就能自動(dòng)進(jìn)行的過程為自發(fā)過程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；有的自發(fā)反應(yīng)須要加熱才能進(jìn)行，如高溫自發(fā)反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)在不同條件下都有自發(fā)的可能，C項(xiàng)正確；非自發(fā)過程在確定條件下可能變?yōu)樽园l(fā)過程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。自發(fā)過程的特點(diǎn)(1)具有方向性，即反應(yīng)的某個(gè)方向在確定條件下是自發(fā)的，則其逆反應(yīng)在該條件下確定不能自發(fā)。(2)體系趨向于從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)。(3)體系趨向于從有序體系轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序體系。3．下列過程是自發(fā)的是()A．雷電固氮B．熱水變冷水C．植物的光合作用D．工業(yè)上用NaCl和水制備NaOH、Cl2和H2答案B解析雷電固氮是N2和O2借助雷電這一外力生成NO，是非自發(fā)的，A錯(cuò)誤；熱水變冷水能量降低，是自發(fā)的，B正確；植物的光合作用是CO2和H2O在葉綠素的作用下借助光能轉(zhuǎn)化為糖類和O2，是非自發(fā)的，C錯(cuò)誤；工業(yè)上用NaCl和水制備NaOH、Cl2和H2是電解飽和食鹽水，借助電能，是非自發(fā)的，D錯(cuò)誤。4．試驗(yàn)證明，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說法的理解正確的是()A．全部的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B．全部的自發(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)性的一種重要因素D．焓變是確定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一因素答案C解析化學(xué)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)是ΔH－TΔS<0，必需綜合考慮體系的焓變和熵變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；有些自發(fā)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素，但不是唯一因素，D項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向的關(guān)系(1)多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如氫氧化鋇晶體與氯化銨。(3)反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進(jìn)行的方向有關(guān)的因素之一，但不是確定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。5．下列過程的方向能用焓判據(jù)推斷的是()A．濕的衣服經(jīng)過晾曬變干B．硝酸銨溶于水C．100℃時(shí)的水蒸氣凝聚成水D．CaCO3=CaO＋CO2ΔH>0答案C解析濕衣服晾曬變干是衣服中的水汲取能量變?yōu)樗魵獾倪^程，不能用焓判據(jù)推斷；硝酸銨溶于水為吸熱過程，不能用焓判據(jù)推斷；水蒸氣凝聚為水放出熱量，可用焓判據(jù)推斷；CaCO3分解為吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)推斷。6．下列不能用焓判據(jù)說明的自發(fā)進(jìn)行的過程是()A．鐵在潮濕空氣中生銹了B．自然氣的燃燒C．銅在潮濕空氣中產(chǎn)生銅綠D．NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3答案D解析鐵在潮濕空氣中能自發(fā)產(chǎn)生鐵銹，能量降低，是能用焓判據(jù)說明的自發(fā)過程；自然氣燃燒生成CO2和水時(shí)放熱，能量降低，是能用焓判據(jù)說明的自發(fā)過程；銅在潮濕空氣中能自發(fā)產(chǎn)生銅綠，能量降低，是能用焓判據(jù)說明的自發(fā)過程；NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3，是一個(gè)吸熱的自發(fā)過程，不能用焓判據(jù)說明。7．“熵”表示體系的混亂度，它的符號(hào)是“S”。下列改變中，ΔS<0的是()A．3Fe(s)＋4H2O(g)=Fe3O4(s)＋4H2(g)B．2NO2(g)=N2O4(l)C．2IBr(l)=I2(s)＋Br2(g)D．(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)答案B解析選項(xiàng)B中的反應(yīng)是由氣體轉(zhuǎn)化為液體，混亂度減小，ΔS<0。8．在圖①中A、B兩個(gè)容器里，分別收集著兩種作用不同的志向氣體(相互不反應(yīng))。若將中間活塞打開，兩種氣體分子馬上都占有了兩個(gè)容器(如圖②)。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是()A．此過程是體系從混亂程度小向混亂程度大改變的過程，即熵增大的過程B．此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的汲取或放出C．此過程從有序到無序，混亂度增大D．此過程是自發(fā)可逆的答案D解析由題意可知，此過程為不伴隨能量改變的自發(fā)過程，是體系混亂度增大的過程。9．碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)的分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說法正確的是()A．碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大B．碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缳n予了能量C．碳酸銨分解是吸熱反應(yīng)，依據(jù)能量推斷不能自發(fā)分解D．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解答案A解析(NH4)2CO3的分解為吸熱反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行，所以依據(jù)焓變與熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)的共同影響，該反應(yīng)熵值確定增大。故選A。(1)常見的熵增過程包括固體的溶解、氣體的擴(kuò)散、物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)或氣態(tài)、反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)。(2)熵變與反應(yīng)方向①熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。②有些熵減小的反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，例如Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)=CaCO3(s)＋H2O(l)。10．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74．9kJ·mol－1，下列說法正確的是()A．該反應(yīng)中熵變、焓變皆大于0B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此確定不能自發(fā)進(jìn)行C．碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下全部碳酸鹽分解確定能自發(fā)進(jìn)行D．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)確定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)確定是吸熱反應(yīng)答案A解析依據(jù)反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)中熵變、焓變都大于0，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但也是熵增大的反應(yīng)，所以也可能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，但不是在任何條件下碳酸鹽分解都能夠自發(fā)進(jìn)行，如CaCO3的分解僅在高溫下自發(fā)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不確定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不確定是吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．反應(yīng)CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度下自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，則下列正確的是()A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0答案A解析某溫度下反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行，說明ΔH－TΔS＜0，即ΔH－TΔS＝－17kJ·mol－1，若ΔH＝－17kJ·mol－1，則ΔS＝0，不符合事實(shí)，故ΔH＝＋17kJ·mol－1＞0，所以選A項(xiàng)。12．已知在等溫等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)ΔH－TΔS<0反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行；ΔH－TΔS>0反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行(其中ΔH為焓變，ΔS為熵變，T為熱力學(xué)溫度，單位為K)設(shè)反應(yīng)A(s)=D(g)＋E(g)(ΔH－TΔS)＝(－4500＋11T)J·mol－1，要保證反應(yīng)發(fā)生，溫度必需()A．高于409KB．低于136KC．高于136K而低于409KD．低于409K答案D解析反應(yīng)發(fā)生必需滿意ΔH－TΔS<0，所以(－4500＋11T)J·mol－1<0，即得T<409K。13．有A、B、C、D四個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)ABCDΔH/kJ·mol－1＋10．5＋1．80－126－11．7ΔS/J·mol－1·K－1＋30．0－113．0＋84．0－105．0則在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__________；任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__________；在溫度高于________℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__________；在溫度低于________℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________。答案CB77A－161．6D解析放熱且熵增加的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；吸熱且熵減小的反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；放熱的熵減小反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行；吸熱的熵增加反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)的詳細(xì)溫度可以依據(jù)ΔH－TΔS＝0計(jì)算出來。14．氨的工業(yè)合成工藝的成熟推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步，不少科技工作者為了找尋廉價(jià)的氨的制備方法，進(jìn)行了前赴后繼的探究性工作。用氫氣和氮?dú)夂铣砂笔且粋€(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)方程式為N2＋3H22NH3。已知，在常溫下，1gH2完全轉(zhuǎn)化為NH3，放出的熱量為15．4kJ。(1)請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________。(2)假如一個(gè)反應(yīng)的ΔH－TΔS<