20202021学年高二化学重难点训练化学反应进行的方向pdf含解析

2020-2021学年高二化学重难点训练：化学反应进行的方向一、选择题（每小题只有一个正确选项，共10*6分）1．下列有关说法不正确的是（）A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行B．某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应C．通常情况下，一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行D．反应NH3(g)+HCl(g)====NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH0【答案】C【解析】A、根据△G＝△H－T·△S可知，当反应是熵增放热的反应时，一定满足△H-T△S＜0，反应一定是自发进行的，选项A正确；B、吸热反应可以自发进行，△H＞0，若满足△H-T△S＜0，必须是熵增的反应，选项B正确；C、根据△G＝△H－T·△S可知，当反应是熵增放热的反应时，一定满足△H-T△S＜0，反应一定不可能为非自发进行，选项C不正确；D、反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)为熵减的反应，若在室温下可自发进行，根据△G＝△H－T·△S，必须△H－T·△S＜0，而△S＜0，则一定得△H＜0，才有可能△G＜0，选项D正确。答案选C。2．下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()A．化学反应的焓变与其反应的方向无关B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行D．焓变为负值的反应都能自发进行【答案】C【解析】焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故A、B项错误；焓变只表达化学反应是吸热还是放热，不能用来独立判断反应的自发性，D项错误；ΔH0，说明反应为吸热反应，不利于反应自发进行，C项正确。答案选C。3．下列说法中错误．．的是A．凡是放热反应而且熵增加的反应，就更易自发进行B．对于同一物质在不同状态时的熵值是：气态液态固态C．平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大D．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞【答案】D【解析】A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，故A正确；B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，故B正确；C．平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，故C正确；D．活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，故D错误；故选D。4．考察下述自然界的一些自发变化，可发现它们有一些共同的特点。下列说法不．正确的是A．都有一定的方向性，按某一物理量标度由高到低自发进行B．都可以用来做功，自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低C．有一定的进行限度，自发过程总是单向地趋向于非平衡状态D．有一定的数据差来判断自发变化能否发生【答案】C【解析】A．由图示可得，这些自然界中的自发变化，都是由高到低自发进行的，都有一定的方向性，故A正确；B．由图示可得，这些自然界中的自发变化，都会对外作功，随着自发过程的进行，高低差逐渐减小，做功的本领逐渐降低，故B正确；C．由图示可得，这些自然界中的自发变化，随着自发过程的进行，自发反应总是单向地趋向于平衡状态，如气压相等时，就不能再起风，但空气仍在运动，故C错误；D．由图示可得，这些自然界中的自发变化，都是由高到低自发进行的，都存在一定的数据差，当这些数据差为0时，就达到了平衡状态，故D正确；故选C。5．已知(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol，下列说法中正确的是（）A．该反应中熵变小于0，焓变大于0B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解都能自发进行D．判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑【答案】D【解析】A．由于整个反应中只有NH3呈气态，所以该反应熵变大于0，A不正确；B．该反应是吸热反应，熵增大，所以在高温下能自发进行，B不正确；C．碳酸盐分解反应中熵增加，但分解吸热，所以低温下碳酸盐分解难以自发进行，C不正确；D．判断反应能否自发进行时，应综合考虑△H与△S，D正确；故选D。6．下列内容与结论相对应的是选项内容结论AH2O(g)变成H2O(l)ΔS0B硝酸铵溶于水可自发进行因为ΔS＜0C一个反应的ΔH0，ΔS0反应一定不自发进行DH2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－271kJ·mol－1ΔS＝8J·mol－1·K－1反应在任意外界条件下均可自发进行A．AB．BC．CD．D【答案】B【解析】A项，H2O（g）变为H2O（l），混乱度减小，ΔS0，错误；B项，硝酸铵溶于水吸热，硝酸铵溶于水可自发进行，说明ΔS0，正确；C项，一个反应的△H0，△S0，该反应在高温下ΔG（ΔG=ΔH-TΔS）可小于0，高温下该反应可自发进行，错误；D项，虽然该反应的ΔG小于0，但ΔH、ΔS是在常温常压下测定的，ΔG0只能适用于一定温度、一定压强下判断反应的自发性，反应能否自发与外界条件有关，错误；答案选B。7．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。把白锡制成的器皿放在0℃(T＝273K)和1.01×105Pa的室内保存，它能否变成灰锡(已知：该条件下白锡转化为灰锡的焓变和熵变分别是△H＝－2181J·mol－1，△S＝－6.61J·mol－1·K－1；当△H－T△S0时反应能自发进行)A．能B．不能C．不能确定D．升温后能【答案】A【解析】当△H－T△S0时反应能自发进行，T＝273K时，111273K2181Jmol6.61Jmo0lKHTS－－－－－，所以该条件下白锡能转化为灰锡，故选A；8．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办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，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1、ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是()A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒【答案】B【解析】A.该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；B.常温下，3291138101504HTS－－，故该反应常温下可自发进行，B错误；C.该反应常温下可自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率，故C正确；D.CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒，D正确；答案选B。9．实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），下图表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化，关于该反应的下列说法中，正确的是（）A．高温下自发进行B．任何温度都不自发进行C．低温下自发进行D．任何温度都能自发进行【答案】C【解析】由图可知：反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，即△H＜0，△S＜0，当△H-T△S＜0时，反应能自发进行，T较小时，才能保证△H-T△S＜0，即该反应在低温下自发进行。答案选C。10．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发的是A．Fe2O3（s）+32C（s）2Fe（s）+32CO2（g）B．N2O4（g）2NO2（g）C．Ag2O（s）2Ag（s）+12O2（g）D．6C（s）+6H2O（1）C6H12O6（s）【答案】D【解析】A．Fe2O3（s）+32C（s）2Fe（s）+32CO2（g）反应的△H＞0、△S＞0，高温下△H-T△S＜0，反应在高温下能自发进行，故A不符合；B．N2O4（g）2NO2（g）反应的△H＞0、△S＞0，高温下△H-T△S＜0，反应在高温下能自发进行，故B不符合；C．Ag2O（s）2Ag（s）+12O2（g）反应的△H＞0、△S＞0，高温下△H-T△S＜0，反应在高温下能自发进行，故C不符合；D．6C（s）+6H2O（1）C6H12O6（s）反应的△H＞0、△S＜0，△H-T△S＞0，反应一定不能自发进行，故D符合；选D。二、主观题（共3小题，共40分）11．（16分）回答下列问题：(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________(填“”“”或“＝”)0，ΔS________(填“”“”或“＝”)0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH________(填“”“”或“＝”)0。(3)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH0，ΔS0，则：①该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(4)已知CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g),ΔH＝＋218kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是________。(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“”或“”)0。【答案】（每空2分）(1)不能(2)(3)不能能(4)高温(5)【解析】(1)由于CO燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和氧气为吸热反应，ΔH0，根据反应式可知，化学反应后气体的化学计量数之和增加，ΔS0，故低温下ΔG=ΔH-ΔS∙T0，反应不能自发进行；(2)根据ΔG=ΔH-ΔS∙T，ΔG0时自发进行，通过反应式可知ΔS0，常温下能够自发进行，则ΔH0；(3)①根据ΔG=ΔH-ΔS∙T，ΔG0时自发进行，已知ΔH0，ΔS0，则常温下不能自发进行；②T=ΔH/ΔS，则升高温度可自发进行，温度能成为反应方向的因素；(4)根据ΔG=ΔH-ΔS∙T，已知该反应ΔS0，ΔH0，则高温时自发进行；(5)已知某吸热反应能自发进行，即ΔG0，ΔH0，则ΔS0。12．（10分）正误判断(正确的写“对”，错误的写“错”)（1）222COHCOHOccKcc，温度升高，K增大，则CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H0。（______）（2）放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。（_______）（3）一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H0、△S0。（_______）（4）2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H0。（________）（5）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H0。（___________）【答案】（每空2分）（1）错（2）对（3）对（4）错（5）错【解析】（1）根据化学平衡常数的表达式，该反应为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，温度升高，K增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即△H0，故（1）错误；（2）过