2024高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向达标训练含解析新人教版选修4

PAGE4-第四节化学反应进行的方向1．25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.76kJ·mol－1，自发进行的缘由是()A．是吸热反应 B．是放热反应C．是熵减反应 D．熵增效应大于能量效应解析：由题给的热化学方程式可知，该反应为熵增加的吸热反应，其中熵的变更是自发进行的缘由。答案：D2．下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是()A．NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)B．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)C．4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)D．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)解析：A是熵减的放热反应；C是熵减的放热反应；D是放热反应。答案：B3．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是()A．2Ag2O(s)=4Ag(s)＋O2(g)B．2Fe2O3(s)＋3C(s)=4Fe(s)＋3CO2(g)C．N2O4(g)=2NO2(g)D．6C(s)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)解析：2Ag2O(s)=4Ag(s)＋O2(g)，是吸热反应，熵增的反应，在高温下能自发进行，故不选A；2Fe2O3(s)＋3C(s)=4Fe(s)＋3CO2(g)，是吸热反应，熵增的反应，在高温下能自发进行，故不选B；N2O4(g)=2NO2(g)，是吸热反应，熵增的反应，在高温下能自发进行，故不选C；6C(s)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)，是吸热反应，熵减的反应，无论在低温还是高温下均为非自发反应，故选D。答案：D4．下列说法正确的是()A．能自发进行的反应肯定能快速发生B．反应：NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.57kJ·mol－1，能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为推断反应能否自发进行的判据D．在其他外界条件不变的状况下，运用催化剂，可以改变更学反应进行的方向解析：能自发进行的反应并不肯定能快速发生，A项错误；应将焓变和熵变二者综合起来，即利用复合判据进行反应自发性的推断，C项错误；运用催化剂能变更反应的活化能，但不能变更反应进行的方向，D项错误。答案：B5．已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。(1)当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)；当体系温度高于980K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以________为主；温度低于980K时的氧化产物是以________为主。解析：依据反应2CO(g)CO2(g)＋C(s)得到ΔS<0，由题意T＝980K时，ΔH－TΔS＝0，推出ΔH<0，即反应是放热反应。当T<980K时，ΔH－TΔS<0，正反应能够自发进行，(2)中主要氧化产物是二氧化碳；当T>980K时，ΔH－TΔS>0，正反应不能够自发进行，逆反应能够自发进行，(2)中主要氧化产物是一氧化碳。答案：(1)小于大于(2)COCO2时间：40分钟[A级基础巩固]1．试验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A．全部的放热反应都是自发进行的B．全部的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D．焓变是确定反应是否具有自发性的唯一判据解析：多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素。答案：C2．下列对熵变的推断不正确的是()A．少量的食盐溶解于水中：ΔS>0B．炭和氧气反应生成CO(g)：ΔS>0C．气态水变成液态水：ΔS>0D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0解析：食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增加的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增加的反应。答案：C3．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为①C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1②C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－395.4kJ·mol－1关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是()A．石墨转化成金刚石是自发的过程B．金刚石转化成石墨是自发的过程C．石墨比金刚石能量高D．金刚石比石墨稳定解析：石墨能量低于金刚石，所以石墨转化为金刚石是非自发的化学反应，金刚石转化为石墨为自发反应。答案：B4．已知反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ·mol－1，反应后熵减小，在常温常压下该反应能自发进行，对反应的方向起确定作用的是()A．焓变 B．温度C．压强 D．熵变解析：依据焓判据和熵判据组成的复合判据ΔH－TΔS<0时，反应能够自发进行，由于题给反应熵减小，TΔS肯定小于0，若该反应能自发进行，则其ΔH肯定小于零，故起确定作用的是焓变，选A。答案：A5．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的方法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参加大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法正确的是()A．该反应是熵增大的反应B．该反应不能自发进行，因此须要合适的催化剂C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是增大反应的速率D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应解析：只运用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小。因熵减小不利于反应自发，故自发进行的缘由是反应放热。答案：C6．目前工业上用CO2来生产燃料甲醇。肯定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变更：关于该反应的下列说法正确的是()A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0解析：依据反应过程中能量变更的状况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH<0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS<0。答案：C[B级实力提升]7．已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应：CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.3kJ·mol－1ΔS＝160.4J·mol－1·K－1，则：(1)该反应________(填“能”或“不能”)自发进行；(2)据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“否”)成为反应方向的确定因素；(3)若温度能确定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。解析：(1)ΔH－TΔS＝178.3kJ·mol－1－298.15K×160.4×10－3kJ·mol－1·K－1＝130.5kJ·mol－1>0，所以该反应不能自发进行。(2)因为该反应ΔH>0、ΔS>0，所以依据ΔH－TΔS可知在温度较高的时候，可能小于0。(3)依据ΔH－TΔS<0时，反应可自发进行，则有T>eq\f(ΔH,ΔS)＝1111.6K。答案：(1)不能(2)能(3)1111.6K8．在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＝QkJ·mol－1过程中的能量变更如图所示，回答下列问题。(1)Q________0(填“>”“<”或“＝”)。(2)熵变ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。(3)该反应________自发