2024高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第4节化学反应进行的方向作业含解析新人教版选修4

PAGE5-化学反应进行的方向[课时作业]1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．煤炭的燃烧C．铁在潮湿空气中生锈D．室温下水结成冰答案D解析自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的溶化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。2．下列关于自发过程的叙述正确的是()A．只有不须要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B．须要加热才能够进行的过程确定不是自发过程C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D．非自发过程在任何条件下都不行能变为自发过程答案C解析在温度和压强确定的条件下，不借助光、电等外部力气就能自动进行的过程为自发过程，A项错误；有的自发反应须要加热才能进行，如高温自发反应，B项错误；同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能，C项正确；非自发过程在确定条件下可能变为自发过程，D项错误。自发过程的特点(1)具有方向性，即反应的某个方向在确定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下确定不能自发。(2)体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。(3)体系趋向于从有序体系转变为无序体系。3．下列过程是自发的是()A．雷电固氮B．热水变冷水C．植物的光合作用D．工业上用NaCl和水制备NaOH、Cl2和H2答案B解析雷电固氮是N2和O2借助雷电这一外力生成NO，是非自发的，A错误；热水变冷水能量降低，是自发的，B正确；植物的光合作用是CO2和H2O在叶绿素的作用下借助光能转化为糖类和O2，是非自发的，C错误；工业上用NaCl和水制备NaOH、Cl2和H2是电解饱和食盐水，借助电能，是非自发的，D错误。4．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种重要因素D．焓变是确定反应是否具有自发性的唯一因素答案C解析化学反应能自发进行的判据是ΔH－TΔS<0，必需综合考虑体系的焓变和熵变，A项错误；有些自发反应是吸热反应，B项错误；焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素，但不是唯一因素，D项错误，C项正确。反应焓变与反应方向的关系(1)多数自发进行的化学反应是放热反应。(2)有些吸热反应也能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵。(3)反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是确定反应能否自发进行的唯一因素。5．下列过程的方向能用焓判据推断的是()A．湿的衣服经过晾晒变干B．硝酸铵溶于水C．100℃时的水蒸气凝聚成水D．CaCO3=CaO＋CO2ΔH>0答案C解析湿衣服晾晒变干是衣服中的水汲取能量变为水蒸气的过程，不能用焓判据推断；硝酸铵溶于水为吸热过程，不能用焓判据推断；水蒸气凝聚为水放出热量，可用焓判据推断；CaCO3分解为吸热反应，不能用焓判据推断。6．下列不能用焓判据说明的自发进行的过程是()A．铁在潮湿空气中生锈了B．自然气的燃烧C．铜在潮湿空气中产生铜绿D．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3答案D解析铁在潮湿空气中能自发产生铁锈，能量降低，是能用焓判据说明的自发过程；自然气燃烧生成CO2和水时放热，能量降低，是能用焓判据说明的自发过程；铜在潮湿空气中能自发产生铜绿，能量降低，是能用焓判据说明的自发过程；NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3，是一个吸热的自发过程，不能用焓判据说明。7．“熵”表示体系的混乱度，它的符号是“S”。下列改变中，ΔS<0的是()A．3Fe(s)＋4H2O(g)=Fe3O4(s)＋4H2(g)B．2NO2(g)=N2O4(l)C．2IBr(l)=I2(s)＋Br2(g)D．(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)答案B解析选项B中的反应是由气体转化为液体，混乱度减小，ΔS<0。8．在图①中A、B两个容器里，分别收集着两种作用不同的志向气体(相互不反应)。若将中间活塞打开，两种气体分子马上都占有了两个容器(如图②)。关于此过程的下列说法不正确的是()A．此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大改变的过程，即熵增大的过程B．此过程为自发过程，而且没有热量的汲取或放出C．此过程从有序到无序，混乱度增大D．此过程是自发可逆的答案D解析由题意可知，此过程为不伴随能量改变的自发过程，是体系混乱度增大的过程。9．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是()A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B．碳酸铵分解是因为外界赐予了能量C．碳酸铵分解是吸热反应，依据能量推断不能自发分解D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解答案A解析(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行，所以依据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值确定增大。故选A。(1)常见的熵增过程包括固体的溶解、气体的扩散、物质由固态转化为液态或气态、反应前后气体的物质的量增大的化学反应。(2)熵变与反应方向①熵增加有利于反应的自发进行。②有些熵减小的反应也可以自发进行，例如Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)=CaCO3(s)＋H2O(l)。10．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74．9kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．该反应中熵变、焓变皆大于0B．该反应是吸热反应，因此确定不能自发进行C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下全部碳酸盐分解确定能自发进行D．能自发进行的反应确定是放热反应，不能自发进行的反应确定是吸热反应答案A解析依据反应方程式可知该反应中熵变、焓变都大于0，A项正确；该反应是吸热反应，但也是熵增大的反应，所以也可能自发进行，B项错误；碳酸盐分解反应中熵增加，但不是在任何条件下碳酸盐分解都能够自发进行，如CaCO3的分解仅在高温下自发，C项错误；能自发进行的反应不确定是放热反应，不能自发进行的反应也不确定是吸热反应，D项错误。11．反应CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，则下列正确的是()A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0答案A解析某温度下反应自发向右进行，说明ΔH－TΔS＜0，即ΔH－TΔS＝－17kJ·mol－1，若ΔH＝－17kJ·mol－1，则ΔS＝0，不符合事实，故ΔH＝＋17kJ·mol－1＞0，所以选A项。12．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据ΔH－TΔS<0反应能正向自发进行；ΔH－TΔS>0反应能逆向自发进行(其中ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度，单位为K)设反应A(s)=D(g)＋E(g)(ΔH－TΔS)＝(－4500＋11T)J·mol－1，要保证反应发生，温度必需()A．高于409KB．低于136KC．高于136K而低于409KD．低于409K答案D解析反应发生必需满意ΔH－TΔS<0，所以(－4500＋11T)J·mol－1<0，即得T<409K。13．有A、B、C、D四个反应：反应ABCDΔH/kJ·mol－1＋10．5＋1．80－126－11．7ΔS/J·mol－1·K－1＋30．0－113．0＋84．0－105．0则在任何温度下都能自发进行的反应是__________；任何温度下都不能自发进行的反应是__________；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________。答案CB77A－161．6D解析放热且熵增加的反应在任何温度下都能自发进行；吸热且熵减小的反应在任何温度下都不能自发进行；放热的熵减小反应在低温下能自发进行；吸热的熵增加反应在高温下可以自发进行，反应的详细温度可以依据ΔH－TΔS＝0计算出来。14．氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步，不少科技工作者为了找寻廉价的氨的制备方法，进行了前赴后继的探究性工作。用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应，化学方程式为N2＋3H22NH3。已知，在常温下，1gH2完全转化为NH3，放出的热量为15．4kJ。(1)请写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________。(2)假如一个反应的ΔH－TΔS<