2021-2022學(xué)年新教材人教版選擇性必修一-第二章-第三節(jié)-化學(xué)反應(yīng)的方向-作業(yè)

第三節(jié)化學(xué)反響的方向課后·訓(xùn)練提升根底穩(wěn)固1.以下說法正確的選項(xiàng)是()。A.但凡放熱反響都是自發(fā)的,但凡吸熱反響都是非自發(fā)的B.自發(fā)反響熵一定增大,非自發(fā)反響熵一定減小或不變C.自發(fā)反響在適當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)D.自發(fā)反響在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)答案:C解析:放熱反響大多是能夠自發(fā)進(jìn)行的過程,而吸熱反響有些也是自發(fā)反響;自發(fā)反響的熵不一定增大,可能減小,也可能不變;過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向,反響是否能實(shí)現(xiàn)還要看具體的條件。2.以下反響中,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是()。A.CO(g)C(s)+12O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)答案:A解析:在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大,這個原理叫熵增原理,在用來判斷過程的方向時,稱為熵判據(jù)。此題中A、B、C、D都是吸熱反響,其中B、C、D三個反響又都是熵增大的反響,在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行;A反響是熵減小的反響,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行。3.以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()。A.SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),該過程熵值增大B.SO2(g)S(s)+O2(g)ΔH>0,ΔS<0,該反響能自發(fā)進(jìn)行C.SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)ΔH<0,低溫下能自發(fā)進(jìn)行D.某溫度下SO2(g)+12O2(g)SO3(g),K=c答案:C解析:反響由氣體物質(zhì)生成液體物質(zhì)是熵值減小的反響,A項(xiàng)不正確;ΔH>0,ΔS<0,反響不能自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)不正確;C項(xiàng)中是一個ΔH<0、ΔS<0的反響,由ΔH-TΔS可知,反響在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,C項(xiàng)正確;D項(xiàng)中K=c(4.如圖,在圖1的A、B兩容器里,分別收集著兩種互不反響的氣體。假設(shè)將中間活塞翻開,兩種氣體分子立即都分布在兩個容器中(見圖2)。這是一個不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的以下說法中不正確的選項(xiàng)是()。圖1圖2A.此過程為混亂程度小的向混亂程度大的方向的變化過程,即熵增大的過程B.此過程為自發(fā)過程,而且沒有熱量的吸收或放出C.此過程從有序到無序,混亂度增大D.此過程是自發(fā)可逆的答案:D解析:由題意知ΔH=0、ΔS>0,由ΔH-TΔS知該過程的逆過程不能自發(fā)進(jìn)行,所以D項(xiàng)錯誤。5.在298K,往1mL的水中參加1molNaCl(s),那么溶解過程的()。A.ΔH-TΔS>0ΔS>0B.ΔH-TΔS<0ΔS>0C.ΔH-TΔS>0ΔS<0D.ΔH-TΔS<0ΔS<0答案:B解析:固體的溶解是一個自發(fā)過程,且也是一個熵值增大的過程,故B項(xiàng)正確。6.以下反響過程中,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)答案:B解析:A項(xiàng)是熵減的放熱反響;C項(xiàng)是熵減的放熱反響;D項(xiàng)是放熱反響。7.NH4HCO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,以下說法正確的選項(xiàng)是()。A.NH4HCO3分解是因?yàn)樯闪藲怏w,使體系的熵增大B.NH4HCO3分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量C.NH4HCO3分解是吸熱反響,根據(jù)焓變判據(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:NH4HCO3分解是吸熱反響,室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,主要是因?yàn)樯闪藲怏w,使體系的熵增大。化學(xué)反響的自發(fā)性還與焓變有關(guān),不能由“NH4HCO3室溫下就能自發(fā)地分解〞推測其他碳酸鹽的穩(wěn)定性,例如CaCO3室溫下很穩(wěn)定,需要高溫才能分解。8.反響2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH>0,ΔS<0。設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變,以下說法中正確的選項(xiàng)是()。A.低溫下能自發(fā)進(jìn)行B.高溫下能自發(fā)進(jìn)行C.低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下能自發(fā)進(jìn)行D.任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行答案:D解析:ΔH>0,ΔS<0,T>0,故ΔH-TΔS>0,此反響為非自發(fā)進(jìn)行的反響。9.在其他條件不變時,改變某一條件對aA(g)+bB(g)cC(g)化學(xué)平衡的影響,得到如下圖圖像(α表示平衡轉(zhuǎn)化率),答復(fù)以下問題。(1)在反響Ⅰ中,p1>p2,正反響為(填“吸熱〞或“放熱〞)反響,也是一個反響前后氣體分子數(shù)(填“減小〞或“增大〞)的反響,由此判斷,此反響自發(fā)進(jìn)行必須滿足的條件是。

(2)在反響Ⅱ中,T1(填“>〞“<〞或“=〞)T2,正反響為(填“吸熱〞或“放熱〞)反響。

(3)在反響Ⅲ中,假設(shè)T1>T2,試分析該反響能否自發(fā)進(jìn)行。答案:(1)放熱減小低溫(2)>放熱(3)反響Ⅲ中在恒溫下壓強(qiáng)對α(A)沒有影響,此反響的ΔS可視為0,又T1>T2,恒壓下溫度越高,α(A)越小,那么ΔH<0。ΔH-TΔS<0,那么反響能自發(fā)進(jìn)行。解析:(1)反響Ⅰ中恒壓條件下溫度升高,α(A)減小,即升高溫度平衡逆向移動,那么正反響為放熱反響;由p1>p2知,恒溫時壓強(qiáng)越大,α(A)越大,即增大壓強(qiáng)平衡正向移動,說明正反響為氣體體積縮小的反響;放熱、熵減的反響只能在低溫下自發(fā)進(jìn)行。(2)根據(jù)“先拐先平數(shù)值大〞的原那么判斷,反響Ⅱ中T1>T2;溫度越高,平衡時C的物質(zhì)的量越小,即升高溫度平衡逆向移動,那么正反響為放熱反響。(3)反響Ⅲ中在恒溫下壓強(qiáng)對α(A)沒有影響,此反響的ΔS可視為0,又T1>T2,恒壓下溫度越高,α(A)越小,那么ΔH<0。ΔH-TΔS<0,那么反響能自發(fā)進(jìn)行。能力提升1.反響CH3OH(l)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)在某溫度自發(fā)進(jìn)行,假設(shè)反響|ΔH|=17kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17kJ·mol-1,對于該反響,以下關(guān)系正確的選項(xiàng)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:該反響在一定溫度下能夠自發(fā)地向右進(jìn)行,這說明ΔH-TΔS<0,根據(jù)方程式可知該反響的ΔS>0,如果ΔH=-17kJ·mol-1,那么TΔS=0不符合事實(shí),如果ΔH=17kJ·mol-1,那么TΔS=34kJ·mol-1,即ΔH>0。2.以下關(guān)于化學(xué)反響自發(fā)性的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()。A.焓變小于0而熵變大于0的反響肯定是自發(fā)的B.焓變和熵變都小于0的反響肯定是自發(fā)的C.焓變和熵變都大于0的反響肯定是自發(fā)的D.熵變小于0而焓變大于0的反響肯定是自發(fā)的答案:A解析:A項(xiàng),ΔH<0,ΔS>0,ΔH-TΔS<0,反響能自發(fā)進(jìn)行;B項(xiàng),ΔH<0,ΔS<0,反響能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān);C項(xiàng),ΔH>0,ΔS>0,反響能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān);D項(xiàng),ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,反響不能自發(fā)進(jìn)行。3.以下對化學(xué)反響預(yù)測正確的選項(xiàng)是()。選項(xiàng)化學(xué)方程式條件預(yù)測AM(s)X(g)+Y(s)ΔH>0它是非自發(fā)反響B(tài)W(s)+xG(g)2Q(g)ΔH<0,反響能自發(fā)進(jìn)行x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)反響能自發(fā)進(jìn)行ΔH一定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)常溫下,反響能自發(fā)進(jìn)行ΔH>0答案:B解析:根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,M(s)X(g)+Y(s),固體分解生成氣體,為熵增反響,即ΔS>0。ΔH>0時,在高溫下能自發(fā)進(jìn)行,A項(xiàng)錯誤;W(s)+xG(g)2Q(g)ΔH<0,能自發(fā)進(jìn)行,假設(shè)ΔS>0,任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,假設(shè)ΔS<0,在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,所以,G的計(jì)量數(shù)不確定,x等于1、2或3時,都符合題意,B項(xiàng)正確;4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)是熵增反響,當(dāng)ΔH>0時,在高溫下能自發(fā)進(jìn)行,C項(xiàng)錯誤;4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)為熵減反響,常溫下能自發(fā)進(jìn)行,說明該反響一定是放熱反響,D項(xiàng)錯誤。4.以下關(guān)于化學(xué)反響的方向的說法,正確的選項(xiàng)是()。A.在一定條件下反響2A(g)+B(g)3C(s)+D(g)能自發(fā)進(jìn)行,說明該反響的ΔH>0B.常溫下反響2Na2SO3(s)+O2(g)2Na2SO4(s)能自發(fā)進(jìn)行,那么ΔH<0C.反響2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,那么該反響的ΔH>0D.反響2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0答案:B解析:ΔH-TΔS<0的反響能自發(fā)進(jìn)行。假設(shè)反響的ΔS<0,反響能自發(fā)進(jìn)行,那么ΔH<0,B項(xiàng)正確,A、C項(xiàng)錯誤;分解反響2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)屬于吸熱反響,ΔH>0,D項(xiàng)錯誤。5.二氧化碳的捕捉與封存是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一,也是未來實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)。一些科學(xué)家利用太陽能加熱反響器來“捕捉〞空氣中的CO2(如下圖)。以下說法中正確的選項(xiàng)是()。生石灰捕捉和封存二氧化碳的示意圖A.步驟一中將反響器加熱到400℃,可提高CaCO3的生成速率B.步驟一中生成CaCO3的反響為吸熱反響C.步驟一與步驟二中的反響互為可逆反響D.步驟二中反響的ΔS<0答案:A解析:CaO與CO2的反響為放熱反響,B項(xiàng)錯誤;生成CaCO3的反響和CaCO3分解反響的反響條件不同,兩者不互為可逆反響,C項(xiàng)錯誤;反響CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔS>0,D項(xiàng)錯誤。6.判斷以下過程熵變的正負(fù)(填“>〞或“<〞):(1)溶解少量蔗糖于水中,ΔS0;

(2)純碳和氧氣反響生成CO(g),ΔS0;

(3)液態(tài)水蒸發(fā)變成水蒸氣,ΔS0;

(4)CaCO3(s)加熱分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS0。

答案:(1)>(2)>(3)>(4)>解析:(1)蔗糖溶于水形成溶液混亂度增大;(2)反響氣體分子數(shù)增多是熵增大的過程;(3)液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水,是熵值增大的過程;(4)反響氣體分子數(shù)增多是熵增大的過程。7.答復(fù)以下問題。(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)生反響:2CO2(g)2CO(g)+O2(g),該反響的ΔH(填“>〞“<〞或“=〞)0,ΔS(填“>〞“<〞或“=〞)0,在低溫下,該反響(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,尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W(xué)家研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式為2NO+2CO2CO2+N2。反響在常溫下能夠自發(fā)進(jìn)行,那么反響的ΔH(填“>〞“<〞或“=〞)0。

(3)在100kPa、298K時石灰石分解反響CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔH>0,ΔS>0,那么:①該反響常溫下(填“能〞或“不能〞)自發(fā)進(jìn)行。

②根據(jù)此題反響數(shù)據(jù)分析,溫度(填“能〞或“不能〞)成為反響方向的決定因素。

(4)CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)ΔH=+218kJ·mol-1,該反響能夠自發(fā)進(jìn)行的反響條件是。

(5)某吸熱反響能自發(fā)進(jìn)行,那么該反響的ΔS(填“>〞或“<〞)0。

答案:(1)>>不能(2)<(3)①不能②能(4)高溫(5)>解析:(1)