2020高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度 第1课时 化学反应

[A篇知识对点训练]知识点一自发过程与自发反应1．常温下，下列不属于自发进行的变化是()A．红墨水加到清水中使整杯水变红B．冰在室温下融化成水C．NaHCO3转化为Na2CO3D．铁器在潮湿的空气中生锈答案C答案解析A项，红墨水加到清水中使整杯水变红属于自发进行的变化，错误；B项，冰在室温下融化成水属于熵值增加的变化，是自发进行的，错误；C项，NaHCO3转化为Na2CO3需要加热条件，不属于常温下自发进行的变化，正确；D项，铁器在潮湿的空气中生锈是自发进行的变化，错误。解析2．知道了某反应有自发性之后，则()A．可判断反应的方向B．可确定反应是否一定会发生C．可预测反应发生完成的快慢D．可判断反应的热效应解析判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与反应是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。解析答案A答案知识点二焓变与化学反应方向3．下列反应的焓变ΔH0的是()A．碳与水蒸气的反应B．三氧化硫溶于水C．镁溶于盐酸D．氢气和氯气的反应解析焓变ΔH0的反应是吸热反应，碳与水蒸气的反应是吸热反应，其他三个反应都是放热反应。解析答案A答案4．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答案解析可逆反应的正、逆反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，A项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C项正确。解析5．下列自发反应可用焓判据来解释的是()A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝56.7kJ·mol－1B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝74.9kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝178.2kJ·mol－1答案C答案解析从焓变的角度分析，化学反应倾向由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低，表现为放热反应，较易进行。解析知识点三熵变与化学反应6．下列对熵(S)、熵变(ΔS)的说法中，错误的是()A．化学反应过程中吸收或释放的热量叫做熵变B．反应前后体系熵的变化叫做熵变C．衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵D．化学反应的ΔS越大，越有利于反应的自发进行答案A答案解析要注意区分熵变、焓变的差异。化学反应过程中吸收或释放的热量叫做焓变。解析7．下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是()A．化学反应的熵变与反应的方向无关B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向C．熵变大于零的反应都是混乱度增大的反应D．能自发进行的反应熵变一定都大于零答案C答案解析化学反应的熵变与化学反应进行的方向有关，A项错误；反应的方向是由焓变和熵变两个量来确定的，B项错误；能自发进行的反应的自由能变化(ΔG)一定小于零，但熵变不一定都大于零，D项错误。解析8．图甲所示的A、B两容器里，分别充满两种互不作用的气体。若将中间活塞打开(如图乙所示)，两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。下列关于此过程的说法中不正确的是()A．此过程是由混乱程度小向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程B．此过程为自发过程，且没有热量的吸收或放出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答案解析由“两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中”可知，该过程为混乱度增大、由有序到无序的过程，属于熵增大的过程，A、C项正确；该过程为不伴随能量变化的自发过程，故没有热量的吸收或放出，B项正确；这个过程是自发进行的，则它的逆过程是非自发的，D项错误。解析知识点四化学反应方向的判断9．判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据，则在下列情况下，可以判定反应一定能自发进行的是()A．ΔH0，ΔS0B．ΔH0，ΔS0C．ΔH0，ΔS0D．ΔH0，ΔS0答案B答案解析ΔH0，ΔS0与ΔH0，ΔS0时反应能否自发进行与反应的温度有关，A、D两项不符合题意；ΔH0，ΔS0时反应一定能自发进行，B项符合题意；ΔH0，ΔS0时反应一定不能自发进行，C项不符合题意。解析[B篇综合提升训练]10．下列说法正确的是()A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝185.57kJ·mol－1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向答案B答案解析A项，有些熵值增大的吸热反应可以自发进行，错误；C项，焓变和熵变均不能单独作为反应自发性的判据，错误；D项，使用催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，不能改变反应的方向，错误。解析11．下列关于ΔH－TΔS的说法中正确的是()A．ΔH－TΔS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行B．ΔH－TΔS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行C．ΔH－TΔS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行D．ΔH－TΔS0的反应，在该条件下一定剧烈反应答案C答案解析ΔH－TΔS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行，A、B错误，C正确；ΔH－TΔS0的反应能自发进行，但是该条件下反应不一定剧烈，如钢铁在自然界的腐蚀等反应比较缓慢，D错误。解析12．下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋12Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)===Hg(l)＋12O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)===12O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1答案D答案解析任何温度下均能自发进行的反应必须是放热反应，且是熵增的反应，A、C为吸热反应，故A、C错误；B是熵减的反应，故B错误；D是放热反应，且为熵增的反应，故D正确。解析13．已知在101kPa、298.15K时石灰石分解反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.3kJ·mol－1ΔS＝＋160.4J·(mol·K)－1，则：(1)该反应________(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。(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。答案(1)不能(2)能(3)1111.6K答案解析(1)ΔG＝ΔH－TΔS＝178.3kJ·mol－1－298.15K×160.4×10－3kJ·(mol·K)－1≈130.5kJ·mol－10，所以该反应不能自发进行。(2)因为该反应ΔH0、ΔS0，所以根据ΔG＝ΔH－TΔS可知，在温度较高的时候，ΔG可能小于0。(3)根据ΔG＝ΔH－TΔS0时反应可自发进行，则有：TΔH/ΔS≈1111.6K。解析14．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“＝”，下同)0，ΔS________0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。(2)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________。(3)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“”或“”)0。答案(1)不能(2)高温(3)答案解析(1)该反应为吸热反应，化学反应后气体的化学计量数之和增加，所以ΔH0，ΔS0，故低温下ΔG＝ΔH－TΔS0，反应不能自发进行。(2)自发反应的条件是ΔH－TΔS0，即ΔHTΔS，ΔH＝218kJ·mol－1，ΔS0，故TΔHΔS，即T值较大，该反应在高温下进行自发反应。(3)吸热反应能自发进行，即ΔH0，ΔH－TΔS0，又知T0，故ΔS0。解析