化學(xué)反應(yīng)的方向 同步練習(xí)題 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1+

2.3化學(xué)反應(yīng)的方向同步練習(xí)題一、選擇題1．下列說(shuō)法正確的是A．放熱反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng) B．熵增的反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng)C．固體溶解一定是熵減小的過(guò)程 D．非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生2．奧地利物理學(xué)家Boltzmann首次將熵與混亂度定量地聯(lián)系起來(lái)，即[k為Boltzmann常數(shù)；為混亂度(即微觀狀態(tài)數(shù))，也粗略地看作空間排列的可能性數(shù)目]。在常溫常壓下，下列反應(yīng)是熵增反應(yīng)的是A．B．C．D．3．在下列變化中，體系的熵減小的是A．水結(jié)成冰 B．Zn與稀硫酸反應(yīng)C．蔗糖在水中溶解 D．KClO3加熱分解產(chǎn)生氧氣4．氮是生命的基礎(chǔ)，氮及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛應(yīng)用。工業(yè)上用氨的催化氧化生產(chǎn)硝酸，其熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ?mol-1。生產(chǎn)硝酸的尾氣中主要含有NO、NO2等大氣污染物，可用石灰漿等堿性溶液吸收處理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工產(chǎn)品。對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．該反應(yīng)只有在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行B．該反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能C．達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，v(正)減小、v(逆)增加D．c(NH3)：c(O2)：c(NO)：c(H2O)=4：5：4：6時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡5．下列說(shuō)法正確的是A．常溫下反應(yīng)2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的△H>0C．所有自發(fā)過(guò)程都將導(dǎo)致體系的熵值增大D．已知2H2(g)+O(g)=2H2O(l)為自發(fā)反應(yīng)，可通過(guò)焓判據(jù)來(lái)解釋該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行6．研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化具有重要意義。下列說(shuō)法正確的是A．已知：500°C、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=?92.4kJ?mol?1將0.5molN2和1.5mo1H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱小于46.2kJB．汽車尾氣凈化器中的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH>0C．已知反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，升高溫度，υ逆增大，υ正減小，平衡逆向移動(dòng)D．C2H5OH(1)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2C2H5OH(1)+6O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=?1367.0kJ?mol?17．下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)且在任何溫度下都能正向自發(fā)進(jìn)行的是A．B．(s，石墨)C．D．8．下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是A．已知，則摩爾燃燒焓為B．反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的C．已知，，則D．在稀溶液中：，若將含0.5mol的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量大于57.3kJ二、填空題9．化學(xué)反應(yīng)方向的判斷(1)___________反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。(2)___________反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。10．已知甲烷隔絕空氣在不同溫度下有可能發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)。某同學(xué)為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度，在圖書(shū)館查到了如下熱力學(xué)數(shù)據(jù)：反應(yīng)①的ΔH(298K)=74.848kJ·mol-1，ΔS(298K)=80.674J·mol-1·K-1；反應(yīng)②的ΔH(298K)=376.426kJ·mol-1，ΔS(298K)=220.211J·mol-1·K-1。已知焓變和熵變隨溫度變化很小。請(qǐng)幫助這位同學(xué)考慮如下問(wèn)題：(1)判斷反應(yīng)②高溫自發(fā)還是低溫自發(fā)：_______(填“高溫”或“低溫”)。(2)通過(guò)計(jì)算判斷反應(yīng)①在常溫下能否自發(fā)進(jìn)行_______(填“能”或“不能”)。(3)求算制取炭黑的允許溫度范圍_______。11．以下化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物能否自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？?qǐng)判斷并寫出你的判斷依據(jù)。(反應(yīng)均在298K、100kPa下進(jìn)行)(1)；_______(填“可以”“不可以”或“無(wú)法判斷”)。理由是______________。(2)；_______(填“可以”“不可以”或“無(wú)法判斷”)。理由是___________。12．說(shuō)出下列反應(yīng)中的焓變，熵變，及自發(fā)性CO2(s)→CO2(g)____________2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)____________2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)+2OH-(aq)+H2(g)____________13．【情境問(wèn)題思考】觀察下列幾個(gè)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1②2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)ΔH=-368kJ·mol-1③2H2O2(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=-571.6kJ·mol-1④NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH=+37.30kJ·mol-1(1)放熱反應(yīng)是否都能自發(fā)進(jìn)行____？吸熱反應(yīng)是否都不能自發(fā)進(jìn)行____？(2)能否僅用反應(yīng)焓變來(lái)判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行____？【參考答案】一、選擇題1．B解析：A．反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0，放熱反應(yīng)△H＜0，若△S＜0，高溫下是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)△H-T△S＜0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，△H-T△S＞0屬于非自發(fā)進(jìn)行分析，熵增大反應(yīng)△S＞0，△H＞0低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，高溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，熵增的反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng)，故B正確；C．混亂度越大，熵值越大，則固體溶解是一個(gè)熵增大的過(guò)程，故C錯(cuò)誤；D．非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生，如碳酸鈣的分解反應(yīng)在常溫下是非自發(fā)反應(yīng)，但是在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，故D錯(cuò)誤；故選B。2．A解析：A．反應(yīng)是固體生成氣體的反應(yīng)，屬于熵增反應(yīng)，故A選；B．是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，屬于熵減反應(yīng)，故B不選；C．是氣體生成固體的反應(yīng)，屬于熵減反應(yīng)，故C不選；D．是氣體生成液體的反應(yīng)，屬于熵減反應(yīng)，故D不選；故選A。3．A解析：A．液態(tài)變固態(tài)是熵減的過(guò)程，A正確；B．Zn與稀硫酸反應(yīng)有氣體生成是熵增的過(guò)程，B錯(cuò)誤；C．蔗糖在水中溶解，混亂度增大，是熵增的過(guò)程，C錯(cuò)誤；D．KClO3加熱分解產(chǎn)生氧氣是熵增的過(guò)程，D錯(cuò)誤；故選A。4．B解析：A．反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ?mol-1，△S>0，則復(fù)合判據(jù)△H-T△S<0，該反應(yīng)任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)的△H=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能=-904kJ?mol-1<0，說(shuō)明正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，故B正確；C．達(dá)到平衡時(shí)，溫度升高v(正)和v(逆)均增加，故C錯(cuò)誤；D．各物質(zhì)的濃度不在變化達(dá)到平衡，濃度比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不能說(shuō)明達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤；故答案為B。5．D解析：A．常溫下反應(yīng)2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)反應(yīng)為熵增的反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，不能判斷該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，實(shí)際活潑金屬和水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于零，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，部分自發(fā)反應(yīng)也可以是熵減反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．已知2H2(g)+O(g)=2H2O(l)為自發(fā)反應(yīng)，反應(yīng)為熵減反應(yīng)，則反應(yīng)自發(fā)焓變起主要作用，可通過(guò)焓判據(jù)來(lái)解釋該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故D正確；故選D。6．A解析：A．已知：500°C、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=?92.4kJ?mol?1，將0.5molN2和1.5mo1H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，放入的氮?dú)夂蜌錃鉀](méi)有反應(yīng)完，因此放熱小于46.2kJ，故A正確；B．汽車尾氣凈化器中的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，該反應(yīng)是ΔS＜0的反應(yīng)，該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH?TΔS＜0，說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH＜0，故B錯(cuò)誤；C．已知反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，升高溫度，υ逆增大，υ正增大，平衡逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．C2H5OH(1)的燃燒熱是生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為A。7．A解析：A．△H<0，△S>0，可滿足△H-T△S<0，反應(yīng)在任何溫度下都能正向自發(fā)進(jìn)行，故A符合；B．△H>0，△S<0，△H-T△S>0，反應(yīng)在任何溫度下都不能正向自發(fā)進(jìn)行，故B不符合；C．△H<0，△S<0，溫度較低時(shí)可滿足△H-T△S<0，反應(yīng)在較低溫度下能正向自發(fā)進(jìn)行，故C不符合；D．△H>0，△S>0，溫度較高時(shí)可滿足△H-T△S<0，反應(yīng)在較高溫度下能正向自發(fā)進(jìn)行，故D不符合；故選A。8．D解析：A．燃燒熱指101kPa，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量，應(yīng)該生成液態(tài)水，A錯(cuò)誤；B．，在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的，B錯(cuò)誤；C．放熱反應(yīng)的，反應(yīng)放熱越多越小，碳完全燃燒生成二氧化碳放熱更多，故，C錯(cuò)誤；D．濃硫酸稀釋放熱，故將含0.5mol的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量大于57.3kJ，D正確；故選D。二、填空題9．放熱的熵增加吸熱的熵減小解析：略10．(1)高溫(2)不能(3)927.8～1709.4K解析：（1）ΔH-TΔS＜0時(shí)反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行，因反應(yīng)②的ΔH>0、ΔS>0，所以該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行所需要的溫度條件為，即反應(yīng)②在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：高溫；（2）反應(yīng)①在常溫下時(shí)，ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×298K≈50.807kJ·mol-1>0，所以該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：不能；（3）甲烷生成炭黑和H2時(shí)，ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>927.8K，即甲烷生成炭黑的最低溫度為927.8K。甲烷生成乙炔時(shí)，ΔH-TΔS=376.426kJ·mol-1-220.211×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>1709.4K，即溫度高于1709.4K時(shí)，甲烷生成乙炔和氫氣，所以要制取炭黑，溫度應(yīng)控制在927.8～1709.4K，故答案為：927.8～1709.4K。11．(1)可以根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，能自發(fā)進(jìn)行(2)無(wú)法判斷反應(yīng)為放熱的熵減反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，反應(yīng)能在低溫下自發(fā)進(jìn)行，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故無(wú)法判斷解析：（1）反應(yīng)為放熱的熵增反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，能自發(fā)進(jìn)行；（2）反應(yīng)為放熱的熵減反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，反應(yīng)能在低溫下自發(fā)進(jìn)行，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故無(wú)法判斷；12．ΔH>0，ΔS>0，在高溫條件下可以自發(fā)進(jìn)行ΔH<0，ΔS<0，在低溫條件下可以自發(fā)進(jìn)行ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下都可以自發(fā)進(jìn)行解析：CO2(s)→CO2(g)，固體變?yōu)闅怏w吸熱，所以ΔH>0，氣體增多，則ΔS>0，在高溫條件下可以滿足ΔG=ΔH-TΔS<0，自發(fā)進(jìn)行；2Mg(s)+O2(