2020-2021学年高二化学(人教版)选修4双基限时练8化学反应进行的方向.docx

双基限时练(八)　化学反应进行的方向
1．下列过程是非自发的是(　　)
A．自然 气的燃烧
B．水由高处向低处流
C．铁在潮湿的空气中生锈
D．水在室温下结冰
答案　D
解析　自然 气的燃烧，水由高处向低处流，铁在潮湿的空气中生锈，冰在室温下溶化成水，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。
2．下列关于化学反应焓变的叙述中，正确的是(　　)
A．化学反应的焓变与反应的方向性无关
B．化学反应的焓变直接打算了反应的方向
C．焓变为正的反应都是吸热反应
D．焓变为正的反应都能自发进行
答案　C
解析　反应的方向性是由ΔH－TΔS打算的，与ΔH、ΔS、T都有关，焓变只表示化学反应是释放能量还是吸取能量，不能用来独立推断反应的自发性。
3．下列说法不正确的是(　　)
A．铁生锈、氢气燃烧均为自发放热过程
B．冰溶化过程其熵值增加
C．无热效应的自发过程是不存在的
D．对于等量的同一物质固态时熵值最小
答案　C
解析　自发过程是在肯定条件下不需要外力就能自发进行，铁生锈及氢气燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增加、放出热量的反应，A项正确；冰溶化即有序性减小，无序性增加，混乱度增加，即熵值增加，B项正确；物质由有序转化为无序时，不肯定发生热效应，如分子的集中现象，C项错误；对于同一物质，等量的该物质固态时，有序性最高，混乱度最小，熵值最小，D项正确。
4．下列说法中正确的是(　　)
A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B．自发反应肯定是熵增大，非自发反应肯定是熵减小或不变
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
答案　C
解析　放热反应经常是简洁进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不肯定增大，可能减小，也可能不变；过程的自发性只能用于推断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。
5．25 ℃、101 kPa下，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ/mol能自发进行的缘由是(　　)
A．是吸热反应
B．是放热反应
C．是熵减小的反应
D．熵增效应大于能量效应
答案　D
解析　该反应ΔH>0，属于吸热反应，ΔS>0，为熵增反应，反应能自发进行，说明以熵增加为主，D项正确。
6．冰溶化为水的过程的焓变和熵变正确的是(　　)
A．ΔH<0　ΔS>0 B．ΔH>0　ΔS>0
C．ΔH<0　ΔS<0 D．ΔH>0　ΔS<0
答案　B
解析　冰溶化为水，是固体变为液体的过程，熵增，ΔS>0，且该过程吸热，ΔH>0。
7.

在如图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的抱负气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子马上分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　)
A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸取或放出
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　由题意知ΔH＝0，ΔS>0，由ΔH－TΔS<0知该过程的逆过程不能自发进行，D项错。
8．对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是(　　)
A．若ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行
B．若ΔH>0，ΔS<0，任何温度下都不能自发进行
C．若ΔH>0，ΔS>0，低温时可自发进行
D．若ΔH<0，ΔS<0，低温时可自发进行
答案　C
解析　ΔG<0的反应为自发反应，若ΔH>0，ΔS>0，ΔH比ΔS大很多，为保证ΔG＝ΔH－TΔS<0，只有在高温下才能是自发反应。
9．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反应生成可参与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，下列说法中正确的是(　　)
A．该反应是熵增大的反应
B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C．该反应常温下能自发进行，高温存催化剂只是加快反应的速率
D．该反应在常温下能自发进行，由于正反应是吸热反应
答案　C
解析　只使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进行，故自发进行的缘由是反应放热。
10．对于一个化学反应能否自发进行，可用ΔH－TΔS推断，若ΔH－TΔS<0，反应能自发进行，若ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代化城市的重要大气污染物。为了减轻大气污染，人们提出用以下反应来治理汽车尾气：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，你能否推断这一方案是否可行？理论依据是什么？(已知在298 K、100 kPa下，该反应的ΔH＝－113.0 kJ·mol－1，
ΔS＝－145.3 J·mol－1·K－1)
答案　可行。把ΔH、ΔS、T的数据代入式子，ΔH－TΔS<0，故能自发进行。
解析　代入ΔH－TΔS＝－113.0×103 J·mol－1－298 K×(－145.3 J·mol－1·K－1)
＝－113.0×103 J·mol－1＋43299.4 J·mol－1
＝－69700.6 J·mol－1<0
故这一方案可行。
11．熵判据和焓判据是推断反应进行的方向的两个重要判据，依据所学学问回答下列问题。
(1)为了消退汽车尾气CO的污染，有人提出，可以设计反应2CO===2C＋O2(ΔH>0、ΔS<0)来消退CO的污染。请你推断是否可行并说明理由：________________________________。
(2)依据最新“人工固氮”的争辩报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应：
N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋O2(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
进一步争辩NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分试验数据如下表：
T/K
303
313
323
NH3生成量/10－6mol
4.8
5.9
6.0
此合成反应的a________0；ΔS________0(填“>”或“<”或“＝”)。
答案　(1)不行行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何状况下不能自发进行
(2)>　>
12．已知下列数据：CaO(s)＋SO3(g)===CaSO4(s)　
ΔH＝－401.9 kJ·mol－1
物质
CaSO4(s)
CaO(s)
SO3(g)
S/J·mol－1·K－1
107.0
39.75
256.65
试通过计算说明能否用CaO(s)吸取高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境。
答案　反应在常温下能自发进行，同时反应的转折温度较高，为2122 K，因此此方法是可行的。
解析　依据已知数据求得
ΔS＝107.0 J·mol－1·K－1－39.75 J·mol－1·K－1－256.65 J·mol－1·K－1＝－189.4 J·mol－1·K－1，
ΔH－TΔS＝－401.9 kJ·mol－1－298 K×(－189.4×10－3 kJ·mol－1·K－1)＝－345.46 kJ·mol－1<0
所以反应在常温下能自发进行。
令ΔH－TΔS＝0，求得T＝2122 K，即反应的转折温度较高，为2122 K，因此用CaO(s)吸取高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境是可行的。