2023-2024學(xué)年高中化學(xué)人教版2019選擇性必修1課后習(xí)題 第二章第三節(jié)　化學(xué)反應(yīng)的方向

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.下列反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)的是()A.鈉與水反應(yīng)B.氫氣在氧氣中燃燒生成水C.水分解變成氫氣和氧氣D.氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨2.(2021甘肅蘭州期中)下列說(shuō)法正確的是()A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的B.自發(fā)反應(yīng)的現(xiàn)象一定非常明顯,非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小C.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0D.反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>03.對(duì)于平衡體系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),下列結(jié)論正確的是()A.若此反應(yīng)為放熱反應(yīng),則該反應(yīng)在任何條件下均可自發(fā)進(jìn)行B.若m+n<p+q,則此反應(yīng)的ΔS>0C.若此反應(yīng)的ΔH>0、ΔS<0,則該反應(yīng)在任何條件下均可自發(fā)進(jìn)行D.無(wú)論m+n與p+q的大小關(guān)系如何,該反應(yīng)過(guò)程均是熵增加的過(guò)程4.(2021山東日照調(diào)研)已知:(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9kJ·mol1,下列說(shuō)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),因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C.碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加,因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進(jìn)行D.能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)5.(2021湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)月考)下列對(duì)熵的理解不正確的是()A.同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大,固態(tài)時(shí)熵值最小B.體系越有序,熵值越小;越混亂,熵值越大C.與外界隔離的體系,自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵減小D.25℃、1.01×105Pa時(shí),2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增反應(yīng)6.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·mol1B.Ag(s)+12Cl2(g)AgCl(s)ΔH=127kJ·mol1C.HgO(s)Hg(l)+12O2(g)ΔH=+91kJ·mol1D.H2O2(l)12O2(g)+H2O(l)ΔH=98kJ·mol17.已知①碳酸鈣的分解CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH1,僅在高溫下能自發(fā)進(jìn)行;②氯酸鉀的分解2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)ΔH2,在任何溫度下都自發(fā)進(jìn)行。下面有幾組焓變數(shù)據(jù),其中可能正確的是()A.ΔH1=+178.32kJ·mol1ΔH2=78.3kJ·mol1B.ΔH1=178.32kJ·mol1ΔH2=+78.3kJ·mol1C.ΔH1=178.32kJ·mol1ΔH2=78.3kJ·mol1D.ΔH1=+178.32kJ·mol1ΔH2=+78.3kJ·mol18.節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源,減少?gòu)U棄物和環(huán)境有害物的排放。(1)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),如圖所示為該反應(yīng)過(guò)程中的能量(kJ·mol1)變化:下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(填字母)。

A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS>0(2)將煤加工成水煤氣可降低污染并提高燃料的利用率。將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣,反應(yīng)方程式為C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),該反應(yīng)的ΔH=+131.3kJ·mol1,ΔS=+133.7J·mol1·K1。該反應(yīng)在常溫下(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求9.下列變化中ΔS<0的是()A.固體NaCl溶于水B.液態(tài)水變?yōu)樗魵釩.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)D.2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)10.在圖Ⅰ中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(kāi),如圖Ⅱ,兩種氣體分子立即都占有了兩個(gè)容器。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過(guò)程。關(guān)于此過(guò)程的下列說(shuō)法不正確的是()理想氣體的自發(fā)混合A.此過(guò)程從無(wú)序程度小向無(wú)序程度大變化,即熵增大的過(guò)程B.此過(guò)程為自發(fā)過(guò)程,而且沒(méi)有熱量的吸收或放出C.此過(guò)程是自發(fā)可逆的D.此過(guò)程從有序到無(wú)序,混亂度增大11.汽車尾氣(含烴類、CO、NO、SO2等)是城市主要污染源之一,可以采用在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器,使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體的方法進(jìn)行治理,其反應(yīng)原理是2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。在298K、101kPa下,該反應(yīng)的ΔH=113kJ·mol1,ΔS=145J·mol1·K1。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量B.該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行,因此需要高溫和催化劑條件C.該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,高溫和催化劑條件能加快反應(yīng)的速率D.汽車尾氣中NO、CO會(huì)與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒12.橡皮筋在拉伸和收縮狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)如圖,在其拉伸過(guò)程中有放熱現(xiàn)象。25℃、101kPa時(shí),下列過(guò)程的焓變、熵變和自發(fā)性與橡皮筋從拉伸狀態(tài)到收縮狀態(tài)一致的是()A.CaCO3CaO+CO2↑B.NaOH的溶解C.2H2+O22H2OD.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O13.已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=43kJ·mol1,在850℃時(shí)K=1。今在某密閉容器中充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2,下列說(shuō)法不正確的是()A.900℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K<1B.850℃時(shí),若x=5.0,則起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行C.850℃達(dá)到化學(xué)平衡后,通入CO,化學(xué)平衡逆向移動(dòng)D.850℃時(shí),若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足x<3.0C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)拔高練14.(1)汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)2C(s)+O2(g)。已知該反應(yīng)的ΔH>0,該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)?(填“能”或“否”),依據(jù)是。

(2)下列反應(yīng)中,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是(填字母)。

A.CO(g)C(s)+12O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)(3)25℃、1.01×105Pa時(shí),反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.76kJ·mol1能自發(fā)進(jìn)行的原因是。

(4)將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭會(huì)產(chǎn)生水煤氣,熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol1,ΔS=+133.7J·mol1·K1。該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)進(jìn)行?(填“能”或“不能”)。

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向1.C水不能自發(fā)分解變成氫氣和氧氣,該反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng),答案選C。2.C不能僅僅根據(jù)焓變判斷反應(yīng)的自發(fā)性,放熱反應(yīng)不一定都是自發(fā)進(jìn)行的,吸熱反應(yīng)也可能是自發(fā)進(jìn)行的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng),其現(xiàn)象不一定非常明顯,非自發(fā)反應(yīng)的熵不一定減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行可知,該反應(yīng)的ΔHTΔS>0,又知該反應(yīng)ΔS>0,則該反應(yīng)的ΔH>0,C項(xiàng)正確;反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則ΔHTΔS<0,因ΔS<0,則ΔH<0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B放熱的熵增反應(yīng)才能在任何條件下均可自發(fā)進(jìn)行,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)為熵增加的反應(yīng),因此m+n<p+q時(shí),反應(yīng)的ΔS>0,B項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.A根據(jù)化學(xué)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),所以有可能自發(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)不一定是放熱反應(yīng),不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.C體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向,此過(guò)程為熵增過(guò)程,故C錯(cuò)誤。6.D反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔG=ΔHTΔS<0,溫度的變化可能使ΔHTΔS的符號(hào)發(fā)生變化。A項(xiàng),ΔH>0,ΔS<0,在任何溫度下,ΔHTΔS>0,即在任何溫度下,反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行;B項(xiàng),ΔH<0,ΔS<0,在較低溫度下,ΔHTΔS<0,即反應(yīng)在較低溫度下可能自發(fā)進(jìn)行;C項(xiàng),ΔH>0,ΔS>0,若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,即ΔHTΔS<0,必須提高溫度,即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行;D項(xiàng),ΔH<0,ΔS>0,在任何溫度下,ΔHTΔS<0,即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。7.A反應(yīng)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH1,僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔS>0,根據(jù)ΔG=ΔHTΔS<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行可知,若ΔH1<0,則在任何溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行,故ΔH1>0;而反應(yīng)2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)ΔH2,在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔS>0,根據(jù)ΔG=ΔHTΔS<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行可知,ΔH2<0,故A正確。8.答案(1)C(2)不能解析(1)由題圖可知,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)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),則ΔS<0。(2)由于ΔG=ΔHTΔS=+131.3kJ·mol1298K×0.1337kJ·mol1·K1≈91.46kJ·mol1>0,所以該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行。9.CD固體物質(zhì)溶于水,固態(tài)物質(zhì)變?yōu)橐簯B(tài)物質(zhì)或氣態(tài)物質(zhì),液態(tài)物質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì),其過(guò)程均屬于熵增加的過(guò)程,即ΔS>0,A、B項(xiàng)不正確。氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)屬于熵減小的反應(yīng),即ΔS<0,C、D項(xiàng)正確。10.C氣體混合后,不可能再自發(fā)分開(kāi),所以此過(guò)程不可逆,C項(xiàng)錯(cuò)誤。11.AB此反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,ΔG=ΔHTΔS=113×103J·mol1298K×(145J·mol1·K1)<0,該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行,高溫和催化劑條件能加快反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;NO、CO都可與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒,D項(xiàng)正確。12.D橡皮筋拉伸過(guò)程中有放熱現(xiàn)象,則橡皮筋從拉伸狀態(tài)變?yōu)槭湛s狀態(tài)是吸熱過(guò)程,無(wú)序程度增加,屬于熵增加過(guò)程,且在25℃、101kPa時(shí)自發(fā)進(jìn)行。CaCO3分解是吸熱反應(yīng),且熵增加,但CaCO3在25℃、101kPa時(shí)不會(huì)自發(fā)分解,A錯(cuò)誤;NaOH溶解時(shí)放熱,B錯(cuò)誤;H2在O2中燃燒放熱,C錯(cuò)誤;D中反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且熵增加,在25℃、101kPa時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,D正確。13.BC由于該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)減小,A項(xiàng)正確;850℃,x=5.0時(shí),Q=53>K=1,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到平衡后,通入CO,反應(yīng)物濃度增大,化學(xué)平衡正向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;850℃時(shí),若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,由K=1,可求得應(yīng)滿足x<3.0,D14.答案(1)否該反應(yīng)是ΔH>0、ΔS<0的反應(yīng),任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行(2)A(3)常溫下熵變?chǔ)對(duì)反應(yīng)的方向起決定作用(4)不能解析(1)該反應(yīng)的ΔH>0、ΔS<0,根據(jù)ΔG