2019-2020年高中化學(xué) 2-4《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》課時(shí)練 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 2-4《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》課時(shí)練 新人教版選修4 雙基練習(xí) 1．在圖甲中的A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開(如圖乙所示)，兩種氣體分子逐漸都擴(kuò)散到兩個(gè)容器中。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是(　　) 甲 乙 A．此過程為混亂程度小的向混亂程度大的方向的變化過程，即熵增大的過程 B．此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出 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 解析：一個(gè)過程是自發(fā)的，則它的逆過程必然是非自發(fā)的。 答案：D 2．能用焓判據(jù)判斷下列過程的方向的是(　　) A．水總是自發(fā)地由高處往低處流 B．放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 C．有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列 D．多次洗牌以后，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大 解析：水總是自發(fā)地由高處往低處流，有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，例如，在25℃和1.01 105Pa時(shí)，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7kJ/mol，(NH4)2CO3===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ/mol，不難看出，上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，又都是熵增加的反應(yīng)，顯然只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列，有趨向于最大混亂度的傾向，屬于熵判據(jù)。撲克牌的無序排列也屬于熵判據(jù)。 答案：A 3．在298 K時(shí)，NaCl在水中的溶解度為26 g。如將1 mol NaCl溶解在1 L水中，此溶解過程中體系的ΔH－TΔS和熵如何變化(　　) A．ΔH－TΔS＞0，ΔS＜0 B．ΔH－TΔS＜0，ΔS＞0 C．ΔH－TΔS＞0，ΔS＞0 D．ΔH－TΔS＜0，ΔS＜0 解析：NaCl(s)溶解于水中是自發(fā)進(jìn)行的過程，故ΔH－TΔS＜0；NaCl(s)===NaCl(aq)，體系的混亂度增大，ΔS＞0。 答案：B 4．(xx潮州高二檢測)水的三態(tài)的熵值的大小關(guān)系正確的是(Sm表示1 mol物質(zhì)的熵值)(　　) A．Sm(s)＞Sm(l)＞Sm(g) B．Sm(l)＞Sm(s)＞Sm(g) C．Sm(g)＞Sm(l)＞Sm(s) D．Sm(s)＝Sm(l)＝Sm(g) 解析：同一種物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)熵值最大，液態(tài)次之，固態(tài)時(shí)熵值最小。 答案：C 5．下列說法正確的是(　　) A．熵增大的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng) B．焓增大的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng) C．熵、焓都為正值的反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng) D．ΔH－TΔS＜0的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng) 解析：熵、焓判據(jù)單獨(dú)判斷反應(yīng)的自發(fā)性都有一定的局限性，只有ΔH－TΔS＜0的反應(yīng)才一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)。 答案：D 6．下列過程屬于熵增加的是(　　) A．一定條件下水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài) B．H2燃燒生成水 C．散落的火柴的無序排列 D．溶解少量食鹽于水中 解析：水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，熵值減小，H2燃燒是熵值減小的放熱反應(yīng)。C、D兩選項(xiàng)都會(huì)使體系的混亂度增大，熵值增加。 答案：CD 7．以下自發(fā)過程可用焓判據(jù)來解釋的是(　　) A．硝酸銨自發(fā)地溶于水 B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/mol C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ/mol D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol 解析：A、B、C都是吸熱反應(yīng)，D是放熱反應(yīng)，焓判據(jù)解釋過程的方向是體系趨于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)的，故選D。 答案：D 8．25℃、1.01105 Pa時(shí)，反應(yīng)：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 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：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)可自發(fā)進(jìn)行，所以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。 答案：D 9．有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的說法中，正確的是(　　) A．自發(fā)反應(yīng)都是放熱反應(yīng) B．自發(fā)反應(yīng)都是熵增加反應(yīng) C．自發(fā)反應(yīng)一定能實(shí)現(xiàn) D．非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下能實(shí)現(xiàn) 解析：自發(fā)反應(yīng)有些是放熱反應(yīng)，有些是吸熱反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)有些是熵增加的反應(yīng)，有些是基本不變或熵減小的反應(yīng)。對非自發(fā)反應(yīng)的體系輸入能量可能使反應(yīng)發(fā)生。故選D。 答案：D 10．下列反應(yīng)：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) (2)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) (3)NH4Cl(s)===NH3(g)＋HCl(g) (4)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) 按ΔS由大到小的排列順序?yàn)開_________。 解析：根據(jù)凡是氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增反應(yīng)進(jìn)行比較。(1)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不變；(2)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)減少1；(3)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)增加2；(4)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)增加1。則ΔS由大到小為(3)(4)(1)(2)。 答案：(3)(4)(1)(2) 11．估計(jì)下列各變化過程是熵增加還是熵減小。 (1)NH4NO3爆炸：2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)(　　) (2)水煤氣轉(zhuǎn)化：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(　　) (3)臭氧的生成：3O2(g)===2O3(g)(　　) A．熵增大 B．熵減小 C．不變 D．熵變很小 解析：對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)(有氣體參與反應(yīng)時(shí)，氣體既可以是反應(yīng)物也可以是產(chǎn)物)，氣體的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是正值，即是熵增大的反應(yīng)；反之，氣體的物質(zhì)的量減小的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是負(fù)值，即是熵減小的反應(yīng)。若反應(yīng)物中氣體的物質(zhì)的量與產(chǎn)物中氣體的物質(zhì)的量相等，其熵變通常都是很小的值，正負(fù)由具體的化學(xué)反應(yīng)體系來決定。(1)NH4NO3的爆炸反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)：(2＋4＋1)－(0)＞0，因此該過程是熵增加的過程。(2)水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量反應(yīng)前后未發(fā)生變化；(1＋1)－(1＋1)＝0，估計(jì)該過程的熵變很小。(3)生成臭氧后，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小：2－3＜0，因此該過程是熵減小的過程。 答案：(1)A　(2)D　(3)B 能力提升 12．某化學(xué)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(zhì)。反查資料信息如下： 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(zhì)生成等物質(zhì)的量的氫化物的焓變情況如圖所示： 請完成下列問題： (1)H2與硫化合的反應(yīng)__________熱量(填“放出”或“吸收”)。 (2)已知H2Te分解反應(yīng)的ΔS＞0，請解釋為什么Te和H2不能直接化合。________________________________________________。 (3)上述資料信息中能夠說明硫元素非金屬性強(qiáng)于硒元素的是__________(填序號(hào))。 答案：(1)放出　(2)因?yàn)榛蠒r(shí)ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0，故反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行　(3)①②③ 13．已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K時(shí)，ΔH－TΔS＝0。當(dāng)體系溫度低于980 K時(shí)，估計(jì)ΔH－TΔS的正負(fù)符號(hào)為________ __；當(dāng)體系溫度高于980K時(shí)，ΔH－TΔS的正負(fù)符號(hào)為__________。在冶金工業(yè)中，以C作為還原劑，溫度高于980 K時(shí)的氧化產(chǎn)物是以__________為主，低于980 K時(shí)以__________為主。 解析：由2CO(g)CO2(g)＋C(s)可知ΔS＜0，T＝980 K時(shí)，ΔH－TΔS＝0，故ΔH＜0；當(dāng)T＜980 K時(shí)，ΔH－TΔS＜0。以C作還原劑，T＞980 K時(shí)，2CO(g)CO2(g)＋C(s)逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，氧化產(chǎn)物以CO為主；T＜980 K時(shí)，2CO(g)CO2(g)＋C(s)正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，氧化產(chǎn)物以CO2為主。 答案：負(fù)　正　CO　CO2 14．由焓判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))(ΔH)和熵判據(jù)(ΔS)組合而成的復(fù)合判據(jù)，適合于所有過程的自發(fā)性判斷。公式為ΔH－TΔS。若ΔH－TΔS＜0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行(T指熱力學(xué)溫度)。電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)是： SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ/mol ΔS(298.15 K)＝－75.8 J/molK－1 設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變化，試求此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度條件。 解析：要使反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則ΔH－TΔS＜0， 即－94.0 kJ/mol－T(－75.810－3 kJ/molK－1)＜0 T＜＝1.24103 K 答案：T＜1.24103 K 15．對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，可用ΔH－TΔS來判斷，若ΔH－TΔS＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若ΔH－TΔS＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代化城市的重要大氣污染物。為了減輕大氣污染，人們提出用以下反應(yīng)來治理汽車尾氣：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，你能否判斷這一方案是否可行？理論根據(jù)是什么？(已知在298K、101kPa下，該反應(yīng)的ΔH＝－113.0 kJ/mol，ΔS＝－145.3 J/molK－1) 解析：代入ΔH－TΔS＝－69 700.6kJ/mol＜0，故這一方案可行。 答案：可行。將ΔH、ΔS、T的數(shù)據(jù)代入式子ΔH－TΔS，得ΔH－TΔS＜0，故反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。