化學反應的方向 同步練習題 高二上學期化學魯科版（2019）選擇性必修1

2.1化學反應的方向同步練習題一、選擇題1．下列關于焓判據(jù)和熵判據(jù)的說法中，不正確的是A．放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程，吸熱的自發(fā)過程一定為熵增加的過程B．由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A)和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)，將更適合于所有的過程C．對于孤立體系，自發(fā)過程向著熵增的方向進行D．反應能自發(fā)進行，則該反應的2．合成氨反應中物質(zhì)的能量與反應過程的關系如圖所示。已知鍵能、。下列說法正確的是A．一定條件下，反應能自發(fā)進行的原因是B．C．合成氨使用催化劑是為了提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率D．合成氨使用高溫的目的是提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，使用高壓的目的是增大反應速率3．已知反應的，，下列正確的是A．低溫下能自發(fā)進行 B．高溫下能自發(fā)進行C．任何溫度下都不能自發(fā)進行 D．任何溫度下都能自發(fā)進行4．2020年9月，我國作出對于全球減排具有里程碑意義的承諾：2060年實現(xiàn)碳中和。實現(xiàn)碳中和的對策大概分為碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán)4種路徑。以下說法錯誤的是A．利用太陽能等清潔能源代替煤炭，屬于碳替代B．向煤中加入適量碳酸鈣可減輕空氣污染但不屬于碳減排C．在高壓條件下將CO2以固體形式封存在地下過程中需要破壞σ鍵和π鍵D．反應2CO2+6H2=C2H4+4H2O常溫下能自發(fā)進行，此反應能實現(xiàn)碳循環(huán)且該反應為放熱反應5．已知?G=?H-T?S(忽略?H、?S隨溫度的變化)，若?G<0，則該反應可以自發(fā)進行。根據(jù)下圖判斷：600℃時，下列反應不能自發(fā)進行的是A．C(s)+O2(g)=CO2(g)B．2C(s)+O2(g)=2CO(g)C．TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)D．TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)6．已知當△H-T·△S＜0時化學反應能自發(fā)進行。下列化學反應肯定能自發(fā)進行的是（）A．N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)B．2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)＋2OH-(aq)＋H2↑C．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)7．相同溫度和壓強下，關于物質(zhì)下列數(shù)值大小比較，不合理的是A．熱值：B．熵：C．中和熱：稀稀HClD．燃燒焓變：1molC(s，金剛石)>1molC(s，石墨)8．下列說法錯誤的是A．該反應的，，在低溫下，該反應不能自發(fā)進行B．該反應的，，在低溫下能自發(fā)進行C．該反應的，，在低溫下，該反應能自發(fā)進行D．該反應的，，在高溫下，該反應能自發(fā)進行9．已知NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1，下列說法正確的是A．該反應任何溫度下都不能自發(fā)進行B．該反應是一個熵增加的反應C．其他條件不變，使用催化劑可以改變化學反應進行的方向D．能自發(fā)進行的反應一定是放熱反應，不能自發(fā)進行的反應一定是吸熱反應10．已知固體溶于水放熱，其焓變和熵變分別為和，下列說法正確的是A．和均大于零 B．和均小于零C．大于零，小于零 D．小于零，大于零二、填空題11．化學反應方向的綜合判據(jù)是判斷反應能否白專進行的關鍵。由于反應的焓變、熵變隨溫度的變化較小，假設它們不隨溫度變化，根據(jù)下表數(shù)據(jù)。化學反應AH/kJ·mol—1①-9857.2②393.5-2.86③-176-285(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：反應①在下(填“高溫”、“低溫”、“任何溫度)正向能自發(fā)進行。(2)有人提出采用適當?shù)拇呋瘎?，用熱分解法分解CO2，以減少CO2的排放，你認為是否可行？(填“是”或“否”)。闡述判斷的理由。(3)利用綜合判據(jù)，計算反應③能正向自發(fā)進行的溫度范圍。(寫出過程)12．試判斷下列體系的熵變是大于0，還是小于0。(1)水蒸氣冷凝成水；(2)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)；(3)乙烯聚合成聚乙烯(4)N2O4(g)2NO2(g)13．請回答下列問題：(1)寫出N2H的電子式。(2)CH4、H2O、H2S沸點由低到高的順序是。(3)判斷2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)反應的自發(fā)性并說明理由。【參考答案】一、選擇題1．D解析：A．依據(jù)?G=?H-T?S＜0，放熱的自發(fā)反應，?H＜0，?S可以大于0也可以小于0，則可能是熵減小的過程，但對于吸熱的自發(fā)反應，因為?H＞0，所以一定存在?S＞0，即一定為熵增加的過程，A正確；B．不管一個反應的焓判據(jù)和熵判據(jù)是大于0還是小于0，判斷反應的自發(fā)性時，都可利用焓判據(jù)和熵判據(jù)組成的復合判據(jù)?G=?H-T?S進行判斷，B正確；C．熱力學第二定律指出：一切孤立體系都朝著熵增的方向進行，熵增反應是反應自發(fā)進行的一個有利因素，C正確；D．反應的?S＜0，能自發(fā)進行，則該反應的?H＜0，D不正確；故選D。2．B解析：A．根據(jù)能量與反應過程圖和化學方程式可知，該反應是熵減且放熱的反應，因此該反應能自發(fā)進行的原因是，A項錯誤；B．，得到，B項正確；C．催化劑不會改變反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，C項錯誤；D．該反應是放熱反應，高溫會降低反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項錯誤；答案選B。3．C【分析】根據(jù)吉布斯自由能可判斷反應是否自發(fā)進行，當時，反應能自發(fā)進行，據(jù)此分析解答。解析：反應的，，因為T，則一定大于0，即反應在任何溫度下都不能自發(fā)進行，C項符合題意。故選C。4．C解析：A．利用太陽能等清潔能源代替煤炭，可減少二氧化碳等的排放，有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境，故A正確；B．煤中加入適量碳酸鈣，可達到固硫的作用，減少燃燒產(chǎn)物中二氧化硫的量，但不能減少二氧化碳的排放量，故B正確；C．CO2封存過程為物理變化，沒有化學鍵斷裂，故C錯誤；D．反應2CO2+6H2=C2H4+4H2O為熵減小的反應，該反應能發(fā)生則其焓變應小于0，為放熱反應，故D正確；答案選C。5．C解析：A．根據(jù)圖像可知，600℃時，C(s)+O2(g)=CO2(g)的?G＜0，反應自發(fā)進行，A不符合題意；B．根據(jù)圖像可知，600℃時，2C(s)+O2(g)=2CO(g)的?G＜0，反應自發(fā)進行，B不符合題意；C．根據(jù)圖像可知，600℃時，TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)的?G＞0，反應不能自發(fā)進行，C符合題意；D．根據(jù)圖像可知，600℃時C(s)+O2(g)=CO2(g)與TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)相加可得：TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)的?G＜0，反應自發(fā)進行，D不符合題意；故選C。6．B解析：A．N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)為工業(yè)上合成氨的反應，是放熱反應，△H＜0，反應過程中混亂度減小，△S＜0，根據(jù)△H-T△S＜0，反應在較低的溫度下才能自發(fā)進行，故A不符合題意；B．2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)＋2OH-(aq)＋H2(g)↑，活潑金屬與水的反應屬于放熱反應，△H＜0，反應過程中混亂度增大，△S＞0，該反應在任何情況下都可自發(fā)進行，故B符合題意；C．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)是鎂的燃燒，屬于放熱反應，△H＜0，混亂度減小，△S＜0，較低的溫度下才能自發(fā)進行，故C不符合題意；D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)是分解反應，絕大多數(shù)分解反應是吸熱反應，△H＞0，反應過程中混亂度增大，△S＞0，反應在較高的溫度下才能自發(fā)進行，故D不符合題意；答案選B。【點睛】一個放熱的熵增加的反應，肯定是一個自發(fā)的反應即△H＜0，△S＞0，△G＜0；一個吸熱的熵減少的反應，肯定是一個不自發(fā)的反應:△H＞0，△S＜0，△G＞0；一個放熱的熵減少的反應，降低溫度，有利于反應自發(fā)進行，△H＜0，△S＜0，要保證△G＜0，T要降低；一個吸熱的熵增加的過程，升高溫度，有利于反應自發(fā)發(fā)生?！鱄＞0，△S＞0，要保證△G＜0，T要升高得足夠高。7．A解析：A．熱值是指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時所放出的熱量，1g完全燃燒放出的熱量比1g完全燃燒放出的熱量要大，故熱值：，A錯誤；B．熵是衡量物質(zhì)混亂度的物理量，同一物質(zhì)氣態(tài)是的熵＞液態(tài)＞固態(tài)，故，B正確；C．中和熱是指強酸、強堿稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol水時放出的熱量，與酸、堿的種類無關，故中和熱：稀稀HCl，C正確；D．由于石墨比金剛石穩(wěn)定，故1mol固態(tài)金剛石具有的總能量高于1mol固態(tài)石墨的總能量，故燃燒焓變：1molC(s，金剛石)>1molC(s，石墨)，D正確；故答案為：A。8．C【分析】滿足△G=△H-T?△S＜0的反應能夠自發(fā)，據(jù)此分析判斷。解析：A．該反應的，，滿足△G=△H-T?△S＜0的反應能夠自發(fā)，則該反應在高溫下能自發(fā)進行，在低溫下不能自發(fā)進行，故A正確；B．該反應的，，滿足△G=△H-T?△S＜0的反應能夠自發(fā)，則該反應在低溫下能自發(fā)進行，故B正確；C．該反應的，，滿足△G=△H-T?△S＜0的反應能夠自發(fā)，則該反應在高溫下能自發(fā)進行，在低溫下不能自發(fā)進行，故C錯誤；D．該反應的，，滿足△G=△H-T?△S＜0的反應能夠自發(fā)，則該反應在高溫下能自發(fā)進行，故D正確；故選C。9．B解析：A．反應自發(fā)進行的條件為ΔG=ΔH-TΔS＜0，已知NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1，ΔH＞0，正反應方向為混亂度增大的方向，ΔS＞0，高溫時，ΔG=ΔH-TΔS＜0，該反應能自發(fā)進行，故A錯誤；B．根據(jù)A項分析，正反應方向為混亂度增大的方向，ΔS＞0，該反應是一個熵增加的反應，故B正確；C．其他條件不變，使用催化劑可以改變化學反應速率，不能改變平衡移動，則不能改變化學反應進行的方向，故C錯誤；D．反應能否自發(fā)進行與吸放熱無關，如氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應為吸熱反應，能自發(fā)進行，故D錯誤；答案選B。10．D解析：已知固體溶于水放熱，則焓變小于零；碳酸鈉溶解后粒子的混亂度變大了，為熵增過程；故選D。二、填空題11．(1)任何溫度(2)否該反應為吸熱、墑減的化學反應，在任何溫度下都不能正向自發(fā)進行(3)，則，解得，即低于時反應③能正向自發(fā)進行解析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，反應①的H0，S0，在任何溫度下都有H-TS0，所以反應①在任何溫度下，都能正向自發(fā)進行，故答案為:任何都能；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，反應②的H0，S0，在任何溫度下都有H-TS0，所以在任何溫度下都不能正向自發(fā)進行，故答案為:不可行，該反應為吸熱、熵減的化學反應，在任何溫度下都不能正向自發(fā)進行；（3）反應③的H=-176kJmol-1，S=285Jmol-1，H-TS0，則-176+0.285T<0，T617.5K344.5，即低于344.5時反應③能正向自發(fā)進行，故答案為:低于344.5時反應③能正向自發(fā)進行。12．(ΔS＜0ΔS＞0ΔS＜0)ΔS＞0解析：(1)同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)有關：S(g)＞S(1)＞S(s)，所以水蒸氣冷凝成水，熵值減小，即ΔS＜0；(2)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反應過程中生成氣體，熵值增加，即ΔS＞0；(3)乙烯聚合成聚乙稀，有氣體反應生成固體，熵值減小，即ΔS＜0；(4)N2O4(g)=2NO2(g)正反應為氣體體積增大的反應，熵值增