高中化学第四节 化学反应进行的方向课后作业题

这是一份高中化学第四节 化学反应进行的方向课后作业题，共11页。试卷主要包含了下列过程是非自发的是，下列说法中正确的是，请按要求回答下列问题，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。


题组一 自发过程与自发反应
1.(2019江西赣州兴国三中高二月考)下列过程是非自发的是( )
A.水由高处向低处流B.墨水在水中扩散
C.铁在潮湿空气中生锈D.室温下水结成冰
2.(2020广东惠州一中高二月考)下列说法中正确的是( )
A.能自发进行的反应一定能迅速发生
B.非自发进行的反应一定不能发生反应
C.能自发进行的反应实际可能没有发生反应
D.常温下,2H2O2H2↑+O2↑,即常温下水的分解反应是自发反应
3.已知下列反应都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是( )
A.2Na(s)+Cl2(g) 2NaCl(s) ΔH<0
B.C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0
C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s) 2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l) ΔH>0
D.2Mg(s)+O2(g) 2MgO(s) ΔH<0
4.下列在常温下能自发进行的反应,既能用焓判据解释又能用熵判据解释的是( )
A.HCl+NH3 NH4Cl
B.2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
C.2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O
5.请按要求回答下列问题。
(1)溶解少量蔗糖于水中,ΔS 0(填“>”或“<”,下同)。
(2)乙烯聚合成聚乙烯,ΔS 0。
(3)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS 0。
(4)水蒸气凝结成水,ΔS 0。
题组二 化学反应方向的判断
6.(2020河南驻马店正阳高级中学高二上月考)美国亚利桑那州大学和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶,原理为2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)。有关该反应的说法正确的是( )
A.ΔH<0
B.ΔS<0
C.化学能转化为电能
D.氢能是理想的绿色能源
7.下列关于化学反应的自发性叙述正确的是( )
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
8.(2020河北衡水安平中学高二月考)下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A.2H2O2(l)O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196 kJ·ml-1
B.2N2(g)+O2(g)2N2O(g) ΔH=+163 kJ·ml-1
C.2Ag(s)+Cl2(g)2AgCl(s) ΔH=-254 kJ·ml-1
D.2HgO(s)2Hg(l)+O2(g) ΔH=+182 kJ·ml-1
9.已知反应FeO(s)+C(s) CO(g)+Fe(s)的ΔH>0(假定ΔH、ΔS不随温度而变化),下列叙述中正确的是( )
A.低温下反应能自发进行,高温下反应不能自发进行
B.高温下反应能自发进行,低温下反应不能自发进行
C.任何温度下反应均不能自发进行
D.任何温度下反应均能自发进行
10.(2019江西南昌第十中学高二上期中)下列说法正确的是( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.熵减小的化学反应不能自发进行
C.有气体生成的反应一定是熵增大的反应
D.“冰,水为之,而寒于水”,水结冰过程中ΔH<0,ΔS<0
11.(2019山东师大附中高二上期中)已知反应2C(s)+O2(g) 2CO(g)的ΔH<0,ΔS>0。设ΔH和ΔS不随温度而变化,下列说法中正确的是( )
A.低温下才能自发进行
B.高温下才能自发进行
C.任何温度下都能自发进行
D.任何温度下都不能自发进行
12.(2020辽宁六校协作体高二上期中联考)橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图,在其拉伸过程中有放热现象。25 ℃、101 kPa时,下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( )
A.CaCO3 CaO+CO2↑
B.NaOH的溶解
C.2H2+O2 2H2O
D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O
能力提升练

1.(2020安徽合肥一中高二周测,疑难2,★★☆)已知气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是( )

A.2O3(g) 3O2(g) ΔH<0
B.2CO(g) 2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
D.CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
2.(2020河北邢台高三第二次月考,疑难1、2,★★☆)下列说法中正确的是( )
A.ΔH>0、ΔS>0的反应一定可以自发进行
B.氯酸钾分解是一个熵增的过程
C.水分解产生氢气、氧气的反应常温下可自发进行
D.可逆反应正向进行时,正反应具有自发性,ΔH一定小于零
3.(2020黑龙江鹤岗一中高二月考,疑难2,★★☆)下列有关说法正确的是( )
A.SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),该反应为熵增的反应
B.2CO(g)2C(s)+O2(g) ΔH>0,ΔS<0该反应能自发进行
C.SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l),该反应为熵增的反应
D.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)2BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH>0,此反应在常温下可发生
4.(2019浙江温州十五校联合体高二上期中联考,疑难1,★★☆)下列说法中,正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发反应
B.凡是熵增大的反应都是自发反应
C.要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变
D.过程的自发性不仅能用于判断过程的方向,还能确定过程是否一定能迅速发生
5.(2019广东广州中山大学附中高二上期中,疑难2,★★☆)已知:(NH4)2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·ml-1,下列说法中正确的是( )
A.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
B.该反应为熵增的反应,所以一定可以自发进行
C.该反应中ΔS>0,在高温下可以自发进行
D.能自发进行的反应可能是放热反应,不能自发进行的反应都是吸热反应
6.(2020吉林东北师大附中高二阶段验收,疑难2,★★☆)金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2+2CSn+2CO↑,反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应ΔH、ΔS的说法中正确的是( )
A.ΔH<0 ΔS<0B.ΔH>0 ΔS<0
C.ΔH<0 ΔS>0D.ΔH>0 ΔS>0
7.(2018河南洛阳高二检测,疑难1、2,★★☆)向锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体,在一小木板上洒少量水,将锥形瓶放在小木板上,再向锥形瓶中加入约40 g Ba(OH)2·8H2O,如图所示。用玻璃棒将固体充分混合均匀,静置。
回答下列问题:
(1)拿起小木板时发现 ,证明该反应的ΔH (填“大于”或“小于”)0。
(2)写出该反应的化学方程式: ,该反应中有 生成,可证明ΔS (填“大于”或“小于”)0。
(3)下列变化过程的焓变和熵变与该实验中相同的是 (填字母)。
A.NH4NO3溶于水B.CaCO3的分解反应
C.NaOH溶于水D.甲烷的燃烧
8.(疑难2,★★★)有A、B、C、D四个反应
则在任何温度下都能自发进行的反应是 (填反应字母,下同);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 。(T=273.15+t)
9.(疑难2,★★★)已知一个可逆反应,若正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之,亦然。
(1)已知2CO(g) CO2(g)+C(s),T=980 K时,ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时,估计ΔH-TΔS 0(填“大于”“小于”或“等于”,下同);当体系温度高于980 K时,估计ΔH-TΔS 0。
(2)电子工业中清洗硅片上SiO2(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g) SiF4(g)+2H2O(g) ΔH(298.15 K)=-94.0 kJ·ml-1、ΔS(298.15 K)=-75.8 J·ml-1·K-1,设ΔH和ΔS不随温度而变化,则此反应自发进行的温度范围是 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 自然界中水由高处向低处流、墨水在水中扩散、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化等,都是自发过程,其逆过程都是非自发的。
2.C 反应的自发性只表明反应具有能自发进行的趋势,并不能说明反应一定发生,A项错误,C项正确;非自发反应在有外力作用时有可能发生,B项错误;常温下水的分解反应为非自发进行的反应,D项错误。
3.C “焓判据”是指ΔH<0的反应有利于自发进行,所以A、B、D项的自发反应能用“焓判据”解释;C项反应的ΔH>0,其能自发进行,不能用“焓判据”解释。
4.C A项,两种气体生成一种固体,熵减小,不能用熵判据解释,不符合题意;B项,该反应为吸热反应,不能用焓判据解释,不符合题意;C项,该反应是放热反应,能用焓判据解释,同时,固体与液体反应生成了气体,熵增加,也能用熵判据解释,符合题意;D项,NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3,熵增加,能用熵判据解释,但该反应为吸热反应,不能用焓判据解释,不符合题意。
5.答案 (1)> (2)< (3)> (4)<
解析 (1)蔗糖溶于水,混乱度增大,属于熵增过程,ΔS>0。(2)乙烯聚合成聚乙烯由气态转化为固态,混乱度减小,ΔS<0。(3)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),物质的量增多且有气体产生,混乱度增大,属于熵增过程,ΔS>0。(4)水蒸气凝结成水,由气态转化为液态,混乱度减小,ΔS<0。
6.D 水的分解反应属于吸热反应,即ΔH>0,A项错误;正反应是熵增的反应,即ΔS>0,B项错误;该反应实现了太阳能转化为化学能,C项错误;氢能属于绿色能源,D项正确。
7.A 当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应一定能自发进行,A项正确;当ΔH<0,ΔS<0时,不能判断ΔG=ΔH-TΔS的正负,与T有关,B项错误;当ΔH>0,ΔS>0时,不能判断ΔG=ΔH-TΔS的正负,与T有关,C项错误;当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG=ΔH-TΔS>0,该反应为非自发进行的反应,D项错误。
8.A A项反应ΔH<0、ΔS>0,任何温度下都能自发进行,正确;B项反应ΔH>0、ΔS<0,任何温度下都不能自发进行,错误;C项反应ΔH<0、ΔS<0,高温下不能自发进行,错误;D项反应ΔH>0、ΔS>0,低温下不能自发进行,错误。
9.B 由反应能否自发进行的复合判据ΔH-TΔS知:ΔH>0、ΔS>0时,ΔH-TΔS的值的正、负不能确定,此时将由温度T决定。当处于低温时,ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行;当处于高温时,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,所以该反应高温下能自发进行,低温下不能自发进行。
10.D 反应能否自发进行取决于焓变和熵变的复合判据,对于吸热反应,在一定温度下也能自发进行,A错误;反应自发与否由焓变与熵变共同决定,熵减小的化学反应也可能自发进行,B错误;有气体生成的反应,反应前后气体不一定增多,不一定是熵增大的反应,C错误;同种物质,处于液态时所具有的能量大于固态,水结成冰的过程是熵减小的过程,即ΔS<0,且该过程是放热过程,即ΔH<0,D正确。
11.C 已知反应2C(s)+O2(g) 2CO(g)的ΔH<0,ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,即反应在任何温度下都能自发进行。
12.D A项为吸热且熵增的反应,但CaCO3在25 ℃、101 kPa下不会自发分解,不符合题意;B项,NaOH的溶解为放热过程,不符合题意;C项为放热且熵减的反应,不符合题意;D项为吸热且熵增的反应,在25 ℃、101 kPa时能自发进行,符合题意。
能力提升练
1.B A项,ΔH<0,ΔS>0,任何温度下都能满足ΔG=ΔH-TΔS<0,反应可自发进行;B项,ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都满足ΔG=ΔH-TΔS>0,反应在任何温度下都不能自发进行;C项,ΔH<0,ΔS<0,在较低温度下,可满足ΔG=ΔH-TΔS<0;D项,ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下,可满足ΔG=ΔH-TΔS<0。
2.B A项,ΔH>0、ΔS>0的反应在高温下可自发进行,错误;B项,2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g),为熵增的反应,正确;C项,水分解生成H2和O2的反应ΔH>0、ΔS>0,在高温下可自发进行,错误;D项,可逆反应的正反应具有自发性,ΔH可能大于0也可能小于0,错误。
3.D A项反应,为熵减小的反应,错误;B项反应,在任何温度下都不能自发进行,错误;C项反应,由气体生成固体和液体,为熵减小的反应,错误;D项反应,在常温下可发生,正确。
4.C 放热反应有利于反应的自发进行,但是放热反应不一定都是自发反应,故A错误;熵增大的反应有利于反应的自发进行,但是熵增大的反应不一定都是自发反应,故B错误;过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,故D错误。
5.C 该反应为吸热反应,ΔH>0、ΔS>0,由反应自发进行的复合判据可知,当高温时此反应可以自发进行,所以A、B错误、C正确;无论放热反应还是吸热反应只要ΔH-TΔS<0就能自发进行,所以D错误。
6.D 结合题图可知该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,即ΔH>0,该反应属于熵增的反应,即ΔS>0,综上分析D项正确。
7.答案 (1)锥形瓶“粘”在木板上 大于 (2)2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O BaCl2+2NH3↑+10H2O 气体 大于 (3)AB
解析 (1)由题图可知,木板与锥形瓶“粘”在一起,说明该反应吸热。(2)该反应中有NH3生成,是一个熵增的反应。(3)该反应为ΔH>0,ΔS>0的反应,A、B项均符合;C、D项过程均放热,为ΔH<0的反应。
8.答案 C B 76.85 A -161.72 D
解析 在任何温度下都能自发进行的反应满足ΔH-TΔS<0,即ΔH<0,ΔS>0,满足此条件的反应为C。任何温度下都不能自发进行的反应满足ΔH-TΔS>0,即ΔH>0,ΔS<0,满足此条件的反应为B。反应A的复合判据ΔH-TΔS=10 500 J·ml-1-T×30.0 J·ml-1·K-1,当T>350 K,即t>76.85 ℃时,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。反应D的复合判据ΔH-TΔS=-11 700 J·ml-1+T×105.0 J·ml-1·K-1,当T<111.43 K,即t<-161.72 ℃时,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。
9.答案 (1)小于 大于 (2)T<1 240 K
解析 (1)C(s)+CO2(g) 2CO(g)为吸热反应,ΔH>0,则2CO(g) CO2(g)+C(s)为放热反应,ΔH<0,且该反应ΔS<0,则当T<980 K时,ΔH-TΔS<0,T>980 K时,ΔH-TΔS>0。
(2)由题给信息可知,要使反应能自发进行,应有ΔH-TΔS<0,即-94.0 kJ·ml-1-T×(-75.8×10-3 kJ·ml-1·K-1)<0,则T<94.0 kJ·ml-175.8×10-3kJ·ml-1·K-1≈1 240 K。
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ·ml-1
10.5
1.80
-126
-11.7
ΔS/J·ml-1·K-1
30.0
-113.0
84.0
-105.0