2016-2017学年高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第4节化学反应进行的方向学业分层测评新人教版选修

化学反应进行的方向(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C常温下，反应C(s)CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的H>0D反应2Mg(s)CO2(g) C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H>0【解析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。若H<0，S>0，则一定自发，若H>0，S<0，则一定不能自发，若H<0，S<0或H>0，S>0，反应能否自发和温度有关，A、B错误；C项中反应的S>0，若H<0，则一定自发，现常温下不自发，说明H>0，正确；D项中反应的S<0，能自发，说明H<0，错误。【答案】C2下列说法完全正确的是()A自发进行的反应均是H<0反应BS为正值的反应均能自发进行C物质的量增加的反应，S为正值DCaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)；S>0【解析】有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)，故A错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为自发性的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即S不一定为正值，如2H2S(g)O2(g)=2H2O(s)2S(s)，故C错；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增反应。【答案】D3水结冰的过程的焓变和熵变正确的是 ()AH>0，S<0BH<0，S>0CH>0，S>0DH<0，S<0【解析】H2O(l)H2O(s)为S<0的放热(H<0)过程。【答案】D4高温下才能自发进行的反应的焓变和熵变正确的是()AH>0，S<0BH<0，S>0CH>0，S>0DH<0，S<0【解析】当GHTS<0时反应能自发进行，当H>0，S>0时，只有在高温下HTS才小于0。【答案】C5分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJ·mol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJ·mol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJ·mol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l) H98 kJ·mol1【解析】H<0，S>0的反应在任何温度下均能自发进行。A、C两项反应的H>0，故排除，B项的S<0，故排除。【答案】D625 、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol，自发进行的原因是()A是吸热反应B是放热反应C是熵减小的反应D熵增效应大于能量效应【解析】该反应是吸热反应，根据焓判据是不能自发进行的，说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应，并且熵增效应大于能量效应。【答案】D7(2016·宁波高二检测)某反应：ABC在室温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程H、S的判断正确的是()AH<0、S<0BH>0、S<0CH<0、S>0DH>0、S>0【解析】由GHTS<0反应自发进行知：H<0、S<0的反应在低温时自发进行；H>0、S<0的反应一定不能自发进行；H<0、S>0的反应一定能自发进行；H>0、S>0的反应在高温时自发进行。【答案】A8已知反应：2H2(g)O2(g) 2H2O(l)H571.6 kJ·mol1，下列对于反应2H2O(l) 2H2(g)O2(g)的说法不正确的是()A吸热反应BS>0C只能在电解条件下进行D在一定温度下可以自发进行【解析】根据2H2(g)O2(g) 2H2O(l)H571.6 kJ·mol1知，2H2O(l) 2H2(g)O2(g)的H571.6 kJ·mol1，则第2个反应为吸热的熵增反应，A、B正确；由HTS<0反应自发进行可知，H2O(l)的分解在高温下可自发进行，因此C错误，D正确。【答案】C9下列反应中，一定不能自发进行的是()A2KClO3(s) 2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJ·mol1S1 110 J·mol1·K1BCO(g) C(石墨，s)O2(g)H110.5 kJ·mol1S89.36 J·mol1·K1C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s) H444.3 kJ·mol1S280.1 J·mol1·K1DNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.3 kJ·mol1S184.0 J·mol1·K1【解析】A项，反应为放热的熵增加反应，一定能自发进行；C项，焓变对反应的方向起决定性作用，HTS<0，在一定条件下反应能自发进行；D项，熵变对反应的方向起决定性作用，HTS<0，在一定条件下反应能自发进行。【答案】B10判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增加”、“减小”或“无明显变化”。(1)2H2(g)O2(g) 2H2O(l)_。(2)H2(g)Cl2(g) 2HCl(g)_。(3)(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)NH3(g)_。(4)Cu(s)Cl2(g) CuCl2(s)_。【解析】判断熵值变化的依据是同温同压下，气态熵值液态熵值固态熵值，状态都是气态时，看物质的量的多少，物质的量越多，熵值越大。【答案】(1)减小(2)无明显变化(3)增加(4)减小11在化学反应A(g)B(g)2C(g)D(g)HQ kJ·mol1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)Q_0(填“>、“<”或“”)。(2)熵变S_0(填“>”、“<”或“”)。(3)该反应_自发进行(填“能”或“不能”)。(4)升高温度平衡常数K_(填“增大”、“减小”或“不变”)，平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。【解析】据图像可知，该反应是放热反应，故Q<0。据反应特点可知，该反应是熵增大的反应；据此可知该反应能自发进行；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。【答案】(1)<(2)>(3)能(4)减小逆反应12有A、B、C、D 4个反应：反应ABCDH/(kJ·mol1)10.51.8012611.7S/(J·mol1·K1)30.0113.084.0105.0则在任何温度都能自发进行的反应是_；任何温度都不能自发进行的反应是_；另两个反应中，在温度高于_时可自发进行的反应是_，在温度低于_时可自发进行的反应是_。【解析】当H<0，S>0时，反应在任何温度下能自发进行，当H>0，S<0时，反应在任何温度下都不能自发进行；当H>0，S>0时在高温下能自发进行，则反应A需要的温度须高于：T>350 K或(350273)77；当H<0，S<0时在低温下能自发进行，则反应D所需温度须低于T<111.4 K或(111.4273)161.6 【答案】CB77A161.6 D能力提升13反应CH3OH(l)NH3(g)CH3NH2(g)H2O(g)在某温度时才能自发向右进行，若该反应的H17 kJ/mol，|HTS|17 kJ/mol，则下列关系中正确的是()AS>0，HTS<0BS<0，HTS>0CS>0，HTS>0DS<0，HTS<0【解析】H17 kJ/mol>0，S>0，在某温度时能自发向右进行，|HTS|17 kJ/mol，只有HTS17 kJ/mol<0。【答案】A14灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2 180.9 J·mol1，S6.61 J·mol1·K1)()A会变B不会变C不能确定D升高温度才会变【解析】在等温、等压条件下，自发反应总是向着HTS<0的方向进行，直至达到平衡状态。因此，在0 、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应：白锡灰锡的HTS值的问题。HTS2 180.9 J·mol1273 K×(6.61 J·mol1·K1)376.37 J·mol1<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。【答案】A15有一化学平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是()AH>0，S>0BH<0，S>0CH>0，S<0DH<0，S<0【解析】由图像知压强越大，A的转化率越高，故mn>pq，故为S<0；温度越高，A的转化率越大，则正反应为吸热反应，故H>0。【答案】C16某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应可用aA(g)bB(g)cC(g)表示化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，表示平衡转化率，表示体积分数)：分析图像，回答下列问题：(1)在图像反应 中，若p1>p2，则此正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数_(填“减小”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行必须满足的条件是_。(2)在图像反应 中，若T1>T2，则该反应_(填“能”或“不能”)自发进行。【解析】本题涉及图像的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应中恒压下温度升高，(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，H<0；由p1>p2知，恒定温度时压强越大，(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减小的反应(ab>c)，即为熵减反应，S<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。反应中在恒温下压强变化对(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(abc)，反应过程中熵变很小，S0，若T1>T2，恒压下温度越高(A)越大，说明升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，H>