高中化學魯科版選修4:課時跟蹤檢測七 化學反應的方向 Word版含解析
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1、 精品資料 課時跟蹤檢測(七) 化學反應的方向 1.反應過程的自發(fā)性可用于( ) A.判斷反應過程的方向 B.確定反應過程是否一定會發(fā)生 C.判斷反應速率 D.判斷反應過程的熱效應 解析:選A 反應過程的自發(fā)性可用于判斷反應過程的方向,不能確定反應過程是否一定會發(fā)生,也不能確定反應速率。放熱反應常常能自發(fā)進行,但有些吸熱反應也能自發(fā)進行。 2.下列關(guān)于焓變(ΔH)的敘述中正確的是( ) A.化學反應的ΔH直接決定了反應的方向 B.化學反應的ΔH與反應的方向無關(guān) C.ΔH<0的反應都是自發(fā)進行的 D.ΔH是影
2、響化學反應是否可以自發(fā)進行的一個重要因素 解析:選D ΔH是影響化學反應方向的一個重要因素,但不是唯一因素,大多數(shù)放熱反應是自發(fā)的,D正確。 3.下列關(guān)于干冰轉(zhuǎn)化為二氧化碳氣體的過程,判斷正確的是( ) A.ΔH>0,ΔS<0 B.ΔH<0,ΔS>0 C.ΔH>0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0 解析:選C 同一物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程需吸熱,體系的熵增加。 4.下列說法正確的是( ) A.熵變決定反應方向 B.如果一個反應ΔH>0,ΔS>0,反應就不可能自發(fā)進行 C.如果一個反應ΔH>0,ΔS<0,反應就不可能自發(fā)進行 D.任何體系都可用ΔH-TΔS來判
3、斷反應能否自發(fā)進行 解析:選C 熵變是影響反應自發(fā)性的一個因素,但不能決定反應方向;在溫度、壓強一定的條件下,焓因素和熵因素共同影響一個化學反應的方向,當ΔH>0,ΔS>0時,溫度對反應方向起決定性作用,溫度適宜也可能使反應自發(fā)進行,利用ΔH-TΔS是否小于零來判斷反應的自發(fā)性。 5.下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是( ) A.所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱反應 B.高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學反應 C.由能量判據(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(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同 解析:選C 有些吸熱反應也可以自發(fā)進行,如2N2O5
4、(g)===4NO2(g)+O2(g)是吸熱反應,又是熵增加的反應,A不正確。高溫高壓使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,要向體系中輸入能量,本質(zhì)仍然是非自發(fā)的,B不正確。同一物質(zhì),氣態(tài)時的熵值最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時熵值最小,D不正確。 6.有關(guān)下列過程的熵變的判斷不正確的是( ) A.少量食鹽溶于水中:ΔS>0 B.碳和氧氣反應生成CO(g):ΔS>0 C.H2O(g)變成H2O(l):ΔS>0 D.CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g):ΔS>0 解析:選C 一般來說,同一種物質(zhì),不同聚集狀態(tài),熵的大小關(guān)系為氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)。H2O(g)變成H2O(l),ΔS<0。 7.閃
5、電時空氣中的N2和O2會發(fā)生反應:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.50 kJ· mol-1 ΔS=247.7 J·mol-1·K-1,若不考慮溫度對該反應焓變的影響,則下列說法中正確的是( ) A.在1 000 ℃時,此反應能自發(fā)進行 B.在1 000 ℃時,此反應不能自發(fā)進行 C.該反應能自發(fā)進行的最低溫度約為729 ℃ D.該反應能自發(fā)進行的最高溫度約為729 K 解析:選A 題中反應ΔH>0,ΔS>0,對反應的影響相反,在1 000 ℃時,ΔH-T·ΔS=180.50 kJ·mol-1-1 273 K×247.7×10-3kJ·mol-1·K-1=-
6、134.82 kJ·mol-1<0,反應能自發(fā)進行;若反應自發(fā)進行,則ΔH-TΔS<0,所以T>=729 K。 8.下列反應中,一定不能自發(fā)進行的是( ) A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03 kJ·mol-1,ΔS=+1 110 J·mol-1·K-1 B.CO(g)===C(s,石墨)+O2(g) ΔH=+110.5 kJ·mol-1,ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ·mol-1,ΔS=-280.1 J·mol-
7、1·K-1 D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.301 kJ·mol-1,ΔS=+184.05 J·mol-1·K-1 解析:選B A項為放熱的熵增加反應,在任何溫度下都有ΔH-TΔS<0,因此該反應一定能自發(fā)進行;B項為吸熱的熵減小反應,在任何溫度下都有ΔH-TΔS>0,故該反應一定不能自發(fā)進行;C項為放熱的熵減小反應,在低溫時可能有ΔH-TΔS<0,因此該反應在低溫下能自發(fā)進行;D項為吸熱的熵增加反應,在高溫時可能有ΔH-TΔS<0,因此該反應在高溫下能自發(fā)進行。 9.向平底燒瓶中放入氫氧
8、化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]和氯化銨晶體,塞緊瓶塞。在瓶底和木板間滴少量水(如圖所示)。一段時間后,發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)固態(tài)物質(zhì)變稀,有液體生成,瓶壁變冷,小木板黏結(jié)在燒瓶底部。這時打開瓶塞,燒瓶中散發(fā)出刺鼻的氣味。 (1)下列有關(guān)該實驗的結(jié)論正確的是________(填字母)。 A.自發(fā)反應一定是放熱反應 B.自發(fā)反應一定是吸熱反應 C.有的吸熱反應也能自發(fā)進行 D.吸熱反應不能自發(fā)進行 (2)發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________________ ____________________________________________
9、____________________________。 (3)從化學反應進行方向的角度解釋上述現(xiàn)象:_______________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)由“瓶壁變冷,小木板黏結(jié)在燒瓶底部”的實驗現(xiàn)象可判斷該反應為吸熱反應,故不能用焓變來解釋該反應的自發(fā)性,選項A、B錯誤;通過實驗現(xiàn)象可知:該吸熱反應是自發(fā)的,C項正確,D項錯誤。(2)發(fā)生反應的化學方程式為Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2N
10、H3↑+10H2O。(3)該反應是吸熱反應,也是熵增加反應,且熵變對反應進行方向起決定性作用。ΔH-TΔS<0,常溫下自發(fā)進行,故有題述現(xiàn)象發(fā)生。 答案:(1)C (2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O (3)該反應是吸熱反應,也是熵增加反應,由于熵變對該反應的方向起決定性作用,即ΔH-TΔS<0,該反應常溫下自發(fā)進行,從而產(chǎn)生了上述現(xiàn)象 10.有A、B、C、D四個反應: 反應 A B C D ΔH/(kJ·mol-1) +10.5 +1.80 -126 -11.7 ΔS/(J·mol-1·K-1) 30.0 -1
11、13.0 84.0 -105.0 (1)在任何溫度下都能自發(fā)進行的反應是________。 (2)在任何溫度下都不能自發(fā)進行的反應是________。 (3)在余下的反應中:①溫度高于________℃時可自發(fā)進行的反應是________。 ②溫度低于________℃時可自發(fā)進行的反應是________。 解析:放熱的熵增反應在任何溫度下都能自發(fā)進行,吸熱的熵減反應在任何溫度下都不能自發(fā)進行。放熱的熵減反應在低溫下能自發(fā)進行,吸熱的熵增反應在高溫下可以自發(fā)進行,具體溫度可以根據(jù)ΔH-TΔS=0計算出來。 答案:(1)C (2)B (3)①77 A?、冢?61.6 D 1
12、.25 ℃和1.01×105 Pa時,反應2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1能自發(fā)進行,其原因是( ) A.該反應是吸熱反應 B.該反應是放熱反應 C.該反應是熵減小的反應 D.該反應的熵增效應大于能量效應 解析:選D 題給反應屬于氣體物質(zhì)的量增大的反應,是熵增加反應,能自發(fā)進行;大多數(shù)能自發(fā)進行的化學反應是放熱反應,但該反應是吸熱反應,說明熵增效應大于能量效應。 2.下列說法中正確的是( ) A.凡是放熱反應都是自發(fā)的,吸熱反應都是非自發(fā)的 B.自發(fā)反應一定是熵增大,非自發(fā)反應一定是熵減小或不變 C.熵增加且放熱的反應一
13、定是自發(fā)反應 D.化學反應能否自發(fā)進行,與反應焓變和熵變有關(guān)。當ΔH-TΔS<0時,反應非自發(fā),非自發(fā)反應在任何條件下都不能實現(xiàn) 解析:選C 放熱反應常常是容易進行的過程,吸熱反應有些也是自發(fā)反應;自發(fā)反應的熵不一定增加,可能減小,也可能不變;反應能否自發(fā)進行取決于ΔH-TΔS,當ΔS>0、ΔH<0時,ΔH-TΔS<0反應一定能自發(fā)進行,非自發(fā)的反應在高溫下有可能為自發(fā)反應。 3.下列過程的方向不用熵判據(jù)判斷的是( ) A.氯化銨與結(jié)晶氫氧化鋇混合研磨,很快會聞到刺激性氣味 B.冬天一杯熱水很快變冷 C.有序排列的火柴散落時成為無序排列 D.多次洗牌以后,撲克牌毫無規(guī)律的混亂排
14、列的概率大 解析:選B A項2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑+BaCl2+10H2O是可以自發(fā)進行的吸熱反應,產(chǎn)生NH3和液態(tài)水混亂度增大,屬于熵判據(jù)。B項有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向,屬于能量判據(jù)。C項有序排列的火柴散落時成為無序排列,有趨向于最大混亂度的傾向,屬于熵判據(jù)。D項撲克牌的無序排列也屬于熵判據(jù)。 4.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( ) A.Ag2O(s)===2Ag(s)+O2(g) B.Fe2O3(s)+C(s)===2Fe(s)+CO2(g) C.N2O4(g)===2NO2(g) D.6C(s)+6H2O(l)==
15、=C6H12O6(s) 解析:選D 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三項為熵增加的反應,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。 5.灰錫結(jié)構(gòu)松散,不能用于制造器皿;而白錫結(jié)構(gòu)堅固,可以制造器皿?,F(xiàn)把白錫制造的器皿放在0 ℃ 100 kPa的室內(nèi)存放,它會不會變成灰錫而不能繼續(xù)使用(已知在0 ℃ 100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應的焓變和熵變分別為ΔH=-2 180.9 J·mol-1;ΔS=-6.61 J·mol-1·K-1)( ) A.會變 B.不會變 C.不能確定
16、 D.升高溫度才會變 解析:選A 在溫度、壓強一定的條件下,自發(fā)反應總是向著ΔH-TΔS<0的方向進行,直至達到平衡態(tài)。該條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應的ΔH-TΔS=-2 180.9 J·mol-1-273 K×(-6.61 J·mol-1·K-1)=-376.37 J·mol-1<0,因此在該條件下白錫會變?yōu)榛义a。 6.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),兩種氣體分子立即都分布在兩個容器中。這是一個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( ) A.此過程為混亂程度小向混亂程度大的方向的變化過程,即熵增大的過程
17、 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:選D 由題意知ΔH=0,ΔS>0,知該過程ΔH-TΔS<0是自發(fā)的,而逆過程ΔS<0,ΔH-TΔS>0,不能自發(fā)進行,所以D錯。 7.反應2AB(g)C(g)+3D(g)在高溫時能自發(fā)進行,其逆反應在低溫下能自發(fā)進行,則該反應的ΔH、ΔS應為( ) A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS<0 C.ΔH>0,ΔS>0 D.ΔH>0,ΔS<0 解析:選C 該反應是一個氣體物質(zhì)的量增大的反應,即ΔS>0,故其逆反應ΔS<0;又知其逆反應在低溫下能自發(fā)
18、進行,可知逆反應的ΔH<0,故該反應的ΔH>0。 8.下列有關(guān)說法正確的是( ) A.SO2(g)+H2O(g)===H2SO3(l),該過程是熵增加的過程 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,該反應低溫下能自發(fā)進行 D.某溫度下,SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔS>0 解析:選C A項中由氣體生成液體是熵減小的過程;B項中ΔH>0、ΔS<0,該反應不能自發(fā)進行;C項中反應是一個ΔH<0、ΔS<0的反應,由ΔH-TΔS可知,該反應在低溫下能自發(fā)進行
19、;D項中ΔS<0。 9.在冶金工業(yè)中,常以C作為還原劑,如溫度高于980 K時,氧化產(chǎn)物以CO為主,低于980 K時以CO2為主。 (1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s), T=980 K時ΔH-TΔS=0。當體系溫度低于980 K時,估計ΔH-TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”);當體系溫度高于980 K時,該反應________自發(fā)進行(填“能”或“不能”) (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(298.15 K)=-94.0 kJ·mol-1 ΔS(298.1
20、5 K)=-75.8 J·mol-1·K-1。 設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度變化而變化,則此反應自發(fā)進行的溫度是________。 解析:(1)C(s)+CO2(g)2CO(g)的反應為吸熱反應,ΔH>0,則2CO(g)CO2(g)+C(s)為放熱反應,溫度低于980 K時以CO2為主,說明反應自發(fā)向右進行,則當T<980 K時ΔH-TΔS<0;T>980 K時ΔH-TΔS>0,該反應不能自發(fā)進行。 (2)由題給信息,要使反應能自發(fā)進行,須有ΔH-TΔS<0,即-94.0 kJ·mol-1-T×(-75.8 J·mol-1·K-1×10-3 kJ·J-1)<0, 則T<=1.24×10
21、3 K。 答案:(1)小于 不能 (2)小于1 240 K 10.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(zhì)。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(zhì)生成等物質(zhì)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________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:__________________________; (3)上述資料信息中能夠說明硫元素非金屬性強于硒元素的是________(填序號)。 解析:H2與硫化合的反應ΔH<0,放出熱量;H2Te分解反應的ΔS>0,Te與H2反應的ΔS<0,又ΔH>0,所以Te與H2化合的ΔH-TΔS>0,不能自發(fā)進行。 答案:(1)放出 (2)因為化合時ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,故反應不能自發(fā)進行 (3)①②③
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