2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專(zhuān)題2.6 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向練習(xí) 新人教版選修4.doc

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專(zhuān)題06 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 一　自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng) 1.根據(jù)是否有外力作用，過(guò)程可分為自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程。自發(fā)過(guò)程是在一定條件下，不借助外力而自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。回答下列問(wèn)題： (1)下列現(xiàn)象的發(fā)生，你認(rèn)為是自發(fā)過(guò)程的是________(填字母)。 A.水由高處往低處流 B.氣溫升高冰雪融化 C.室溫下，水自動(dòng)結(jié)成冰 D.生銹的鐵變光亮 【答案】AB 【解析】水由高處往低處流，氣溫升高冰雪融化均是自發(fā)過(guò)程 二　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與焓變、熵變的關(guān)系 1.下列自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來(lái)解釋的是(　　) A.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJmol－1 B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJmol－1 C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1 D.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2 kJmol－1 【答案】C 2.碳銨(NH4HCO3)在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A.碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大 B.碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C.碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)焓判據(jù)，不能自發(fā)分解 D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 【答案】A 【解析】本題考查化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)，放熱反應(yīng)常常是容易進(jìn)行的過(guò)程，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變。過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，是否能實(shí)現(xiàn)還要看具體的條件。故選A。 三　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與自由能變化的關(guān)系 1.用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)的方向 已知反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K、101 kPa的條件下，其ΔH＝－113.0 kJmol－1， ΔS＝－145.3 Jmol－1K－1。 該反應(yīng)______(填“能”或“不能”)用于消除汽車(chē)尾氣中的NO，理由為_(kāi)___________。 【答案】能　該反應(yīng)的ΔH－TΔS＝－69.7 kJmol－1<0，說(shuō)明該反應(yīng)在理論上是可行的，所以能用于消除汽車(chē)尾氣中的NO 【解析】ΔG＝ΔH－TΔS＝－113.0 kJmol－1－298 K(－145.310－3 kJmol－1K－1)＝－69.7 kJmol－1<0，故理論上該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 歸納總結(jié) 　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與自由能變化的關(guān)系 1.復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)方向的有關(guān)規(guī)律 (1)當(dāng)ΔH<0，ΔS>0，則ΔG<0，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。 (2)當(dāng)ΔH>0，ΔS<0，則ΔG>0，反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。 (3)當(dāng)ΔH>0，ΔS>0或ΔH<0，ΔS<0時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)焓變影響為主，高溫時(shí)熵變影響為主。 2.反應(yīng)發(fā)生的條件有多種，ΔG＝ΔH－TΔS這個(gè)判據(jù)只能用于溫度、壓強(qiáng)一定條件下的反應(yīng)，不能用于其他條件(如溫度、體積一定)下的反應(yīng)。 3.反應(yīng)的自發(fā)性只能判斷方向性，反應(yīng)能否實(shí)現(xiàn)，還要看具體的反應(yīng)條件。 已知反應(yīng)：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變化，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.低溫下是自發(fā)反應(yīng) B.高溫下是自發(fā)反應(yīng) C.低溫下是非自發(fā)反應(yīng)，高溫下是自發(fā)反應(yīng) D.任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng) 【答案】D 4.回答下列問(wèn)題： (1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，該反應(yīng)的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”)0，ΔS________(填“>”、“<”或“＝”)0，在低溫下，該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。 (2)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。反應(yīng)在常溫下能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”)0。 (3)已知在100 kPa、298 K時(shí)石灰石分解反應(yīng)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，則： ①該反應(yīng)常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。 ②據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應(yīng)方向的決定因素。 (4)已知CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218 kJmol－1，該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是________。 (5)某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔS________(填“>”或“<”)0。 【答案】(1)>　>　不能　(2)<　(3)①不能?、谀堋?4)高溫　(5)> (4)自發(fā)反應(yīng)的條件是ΔH－TΔS<0，即ΔH0，故T>，即T值較大，該反應(yīng)應(yīng)在高溫下進(jìn)行。 (5)吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，即ΔH>0，ΔH－TΔS<0，又知T>0，故ΔS>0。 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．焓變和熵變都大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 B．在恒溫、恒壓條件下，焓變小于0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 C．因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù) D．在其他條件不變的情況下，使用催化劑，一定可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 【答案】B 【解析】A項(xiàng)，由ΔG＝ΔH－TΔS<0時(shí)，該反應(yīng)肯定能自發(fā)知當(dāng)ΔH<0，ΔS>0時(shí)該反應(yīng)一定自發(fā)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，焓變和熵變均不是判斷反應(yīng)自發(fā)的唯一條件，應(yīng)綜合考慮，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，使用催化劑可以降低該反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，錯(cuò)誤。 6．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJmol－1。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該反應(yīng)中熵變小于0，焓變大于0 B．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自發(fā)進(jìn)行 D．判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要根據(jù)ΔH與ΔS綜合考慮 【答案】D 【解析】該反應(yīng)的ΔH為正值，ΔH>0，因?yàn)榉磻?yīng)后有氣體生成，反應(yīng)前為固體，所以混亂度增加，熵變大于0，A錯(cuò)；吸熱反應(yīng)不一定不能自發(fā)進(jìn)行，B錯(cuò)；熵增加的反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)；判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行要根據(jù)ΔH與ΔS綜合分析，D正確。 7．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) B．在同一條件下物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大 C．一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于反應(yīng)放熱還是吸熱 D．一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與焓變和熵變的共同影響有關(guān) 【答案】C 8．有關(guān)下列過(guò)程的熵變的判斷不正確的是(　　) A．溶解少量食鹽于水中，ΔS>0 B．純碳和氧氣反應(yīng)生成CO(g)，ΔS>0 C．H2O(g)變成液態(tài)水，ΔS>0 D．CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g)，ΔS>0 【答案】C 【解析】A、B、D選項(xiàng)都趨向于混亂度增大，ΔS>0。 9．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＝＋163 kJmol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJmol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋91 kJmol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJmol－1 【答案】D 【解析】D項(xiàng)中ΔH<0，ΔS>0，則ΔG＝ΔH－TΔS<0，反應(yīng)一定自發(fā)。 10．已知碳酸鈣的分解①CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行；氯酸鉀的分解②2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)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＝－178.32 kJmol－1　ΔH2＝－78.3 kJmol－1 B．ΔH1＝＋178.32 kJmol－1　ΔH2＝－78.3 kJmol－1 C．ΔH1＝－178.32 kJmol－1　ΔH2＝＋78.3 kJmol－1 D．ΔH1＝＋178.32 kJmol－1　ΔH2＝＋78.3 kJmol－1 【答案】B 【解析】根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS進(jìn)行判斷。