2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專(zhuān)題2.4化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向練習(xí)含解析新人教版選修4

PAGEPAGE82.4化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．下列說(shuō)法正確的是：A．非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能實(shí)現(xiàn)B．熵增且焓減的反應(yīng)確定是自發(fā)的C．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)反應(yīng)D．自發(fā)反應(yīng)確定是熵增加的，熵減小的反應(yīng)都是非自發(fā)的【答案】B【解析】A．非自發(fā)反應(yīng)并不是在任何條件下都不能實(shí)現(xiàn)，取決于溫度等外界條件，如銅和稀硫酸不反應(yīng)，但在銅為陽(yáng)極，電解質(zhì)為硫酸的電解池中可反應(yīng)生成硫酸銅和氫氣，故A錯(cuò)誤；B．熵增且焓減的反應(yīng)，滿(mǎn)意△H-T?△S＜0，確定能自發(fā)進(jìn)行，故B正確；C．吸熱反應(yīng)不確定不能自發(fā)進(jìn)行，如氫氧化鋇晶體和氯化銨的反應(yīng)，而有些放熱反應(yīng)須要在高溫、高壓下才能進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；D．自發(fā)反應(yīng)的熵不確定增大，如氯化氫和氨氣的反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選B。2．下列關(guān)于焓判據(jù)和熵判據(jù)的說(shuō)法中，不正確的是A．放熱的自發(fā)過(guò)程可能是熵減小的過(guò)程，吸熱的自發(fā)過(guò)程確定為熵增加的過(guò)程B．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于全部的過(guò)程C．在室溫下碳酸鈣的分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，但同樣是這個(gè)吸熱反應(yīng)在較高溫度(1200K)下則能自發(fā)進(jìn)行D．放熱過(guò)程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的過(guò)程確定是自發(fā)的【答案】D【解析】A.反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的推斷依據(jù)是△H-T△S＜0，自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也須要確定條件才可以發(fā)生，放熱的自發(fā)過(guò)程，△H＜0，△S可能小于0也可能大于0，所以，放熱的自發(fā)過(guò)程可能是熵減小的過(guò)程，吸熱的自發(fā)過(guò)程，△H＞0，因T＞0，須△H-T△S＜0，取決于△S＞0，所以吸熱的自發(fā)過(guò)程確定為熵增加的過(guò)程，A項(xiàng)正確；B．化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，取決于焓變和熵變的綜合判據(jù)，當(dāng)△G=△H-T△S＜0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)△H＜0，△S＞0時(shí)，△G=△H-T△S＜0，確定能自發(fā)進(jìn)行，而△H＞0，△S＜0時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行，△H＞0，△S＞0或△H＜0，△S＜0能否自發(fā)進(jìn)行，取決于反應(yīng)的溫度，所以，由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于全部的過(guò)程，B項(xiàng)正確；C.在室溫下碳酸鈣的分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，△H-T△S＞0，因△H＞0，△S＞0所以當(dāng)反應(yīng)溫度高到確定程度，T△S＞△H，此時(shí)△H-T△S＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)正確；D．當(dāng)△G=△H-T△S＜0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)△H＜0，△S＞0時(shí)，△G=△H-T△S＜0，確定能自發(fā)進(jìn)行，而△H＞0，△S＜0時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行，△H＞0，△S＞0或△H＜0，△S＜0能否自發(fā)進(jìn)行，取決于反應(yīng)的溫度，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。3．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的推斷，下列說(shuō)法中正確的是A．溫度、壓強(qiáng)確定時(shí)，放熱的熵減小的反應(yīng)確定能自發(fā)進(jìn)行B．溫度、壓強(qiáng)確定時(shí)，焓因素和熵因素共同確定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向C．反應(yīng)焓變是確定反應(yīng)能否進(jìn)行的惟一因素D．固體的溶解過(guò)程與熵變無(wú)關(guān)【答案】B【解析】A．溫度、壓強(qiáng)確定時(shí)，放熱及熵增加的反應(yīng)確定能自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤。B．溫度、壓強(qiáng)確定時(shí)，焓因素和熵因素共同確定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向，正確。C．反應(yīng)焓變是確定反應(yīng)能否進(jìn)行的一個(gè)因素，但是不是唯一的因素，錯(cuò)誤。D．固體的溶解過(guò)程，使微粒的混亂程度增大，因此與熵變有關(guān)，錯(cuò)誤。4．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性敘述中正確的是()A．焓變小于零而熵變大于零的反應(yīng)確定是自發(fā)的B．焓變和熵變都小于零的反應(yīng)確定是自發(fā)的C．焓變和熵變都大于零的反應(yīng)確定是自發(fā)的D．熵變小于零而焓變大于零的反應(yīng)確定是自發(fā)的【答案】A【解析】△G=△H－T△S<0，反應(yīng)即可自發(fā)進(jìn)行。5．碳酸銨[(NH4)2CO3]室溫下能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法正確的是()A．碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大B．碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缳n予了能量C．該反應(yīng)的ΔH-TΔS>0D．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解【答案】A【解析】碳酸銨自發(fā)分解，是因?yàn)轶w系中有氨氣和CO2的生成而使熵增大。6．下列說(shuō)法不正確的是()A．ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B．NH4HCO3(s)＝NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行，緣由是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向C．因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．在其他外界條件不變的狀況下，運(yùn)用催化劑，可以改變更學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速率【答案】C【解析】A、ΔH＜0、ΔS＞0，則ΔH-TΔS＜0，任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，A正確；B、NH4HCO3(s)＝NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行，緣由是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向，B正確；C、用焓變和熵變推斷反應(yīng)的自發(fā)性，都有例外，故都不能單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，而應(yīng)用復(fù)合判據(jù)，C錯(cuò)誤；D、運(yùn)用催化劑能變更反應(yīng)的活化能，因此能改變更學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速率，D正確。7．已知反應(yīng)2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH為正值，ΔS為負(fù)值。設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說(shuō)法正確的是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】依據(jù)公式ΔG=ΔH－TΔS，當(dāng)ΔG<0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔG>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；但是ΔH>0,ΔS<0，所以ΔH－TΔS必定大于0，即ΔG>0，反應(yīng)是個(gè)非自發(fā)的反應(yīng)；故選D。8．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定不僅與焓變(ΔH)有關(guān)，也與溫度(T)、熵變(ΔS)有關(guān)，試驗(yàn)證明，化學(xué)反應(yīng)的方向應(yīng)由ΔH-TΔS確定，若ΔH-TΔS<0，則自發(fā)進(jìn)行，否則不能自發(fā)進(jìn)行。下列說(shuō)法中，正確的是()A．在溫度、壓強(qiáng)確定的條件下，焓因素和熵因素共同確定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向B．溫度、壓強(qiáng)確定時(shí)，熵增加的反應(yīng)確定能自發(fā)進(jìn)行C．反應(yīng)焓變是確定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D．固體的溶解過(guò)程只與焓變有關(guān)【答案】A【解析】ΔH-TΔS<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以焓變和熵變是確定溫度下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C不正確；固體的溶解過(guò)程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過(guò)程，所以選項(xiàng)D不正確。9．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．若ΔH<，ΔS>0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B．若ΔH>0，ΔS<0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行C．若ΔH>0，ΔS>0，低溫時(shí)可自發(fā)進(jìn)行D．若ΔH<0，ΔS<0，低溫時(shí)可自發(fā)進(jìn)行【答案】C【解析】A.ΔH＜0，ΔS＞0，ΔG=ΔH-TΔS＜0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，A正確；B.ΔH＞0，ΔS＜0，ΔG=ΔH-TΔS＞0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，B正確；C.ΔH＞0，ΔS＞0，高溫時(shí)能保證ΔG=ΔH-TΔS＞0，C錯(cuò)誤；D.ΔH＜0，ΔS＜0，低溫時(shí)能保證ΔG=ΔH-TΔS＜0，D正確。10．下列說(shuō)法正確的是A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的B．常溫下，C（s）＋CO2（g）=2CO（g）不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H>0C．任何能使熵值增大的過(guò)程都能自發(fā)進(jìn)行D．反應(yīng)物和生成物所具有的總焓確定了反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行【答案】B【解析】A．放熱反應(yīng)不確定都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)也不確定都是非自發(fā)的，A錯(cuò)誤；B．常溫下，C（s）＋CO2（g）＝2CO（g）不能自發(fā)進(jìn)行，由于是熵值增加的，所以則該反應(yīng)的△H＞0，B正確；C．任何能使熵值增大的過(guò)程不確定都能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)物和生成物所具有的總焓確定了反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤。11．下列反應(yīng)中△H>0,△S>0的是A．2Mg(s)+CO2(g)=2MgO(s)+C(s)B．低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)C．高溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：Si02(s)+2C(s)=Si(s)+2C0(g)D．任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：2H202(1)=2H20(1)+02(g)【答案】C【解析】A.反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)→2MgO(s)+C(s)的△H＜0，△S＜0，A錯(cuò)誤；B.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)→NH4Cl(s)的△S＜0，低溫下能自發(fā)進(jìn)行，依據(jù)△G＝△H－T△S可知△H＜0，B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)SiO2(s)+2C(s)→Si(s)+2CO(g)的△S＞0，高溫下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明反應(yīng)△H＞0，C正確；D.任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)說(shuō)明△H＜0，△S＞0，D錯(cuò)誤。12．在101kPa，任何溫度下，都不行能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是()A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0B．CaCO3(g)CaO(s)+CO2(g)ΔH>0C．2CO(g)2C(s)+O2(g)ΔH>0D．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0【答案】C【解析】反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的推斷依據(jù)是：△H-T△S＜0。A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，△S＜0，在低溫下△H-T△S＜0，能夠自發(fā)，故A不選；B.CaCO3(g)CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，△S＞0，在高溫下△H-T△S＜0，能夠自發(fā)，故B不選；C.2CO(g)2C(s)+O2(g)ΔH>0，△S＜0，在任何溫度下△H-T△S＞0，不能夠自發(fā)，故C選；D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0，△S＞0，在如何溫度下△H-T△S＜0，能夠自發(fā)，故D不選；故選C。13．金屬錫的冶煉常用焦炭作還原劑：SnO2（s）＋2C(s)==Sn(s)＋2CO(g)↑，反應(yīng)過(guò)程中能量的變更如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的ΔH、ΔS的說(shuō)法中正確的是A．ΔH<0ΔS<0 B．ΔH＞0ΔS<0C．ΔH<0ΔS＞0 D．ΔH＞0ΔS＞0【答案】C【解析】試題分析：反應(yīng)物的總能量小于生成物總能量，該反應(yīng)吸熱；△H>0；SnO2+2C=Sn+2CO↑，反應(yīng)由固體生成部分氣體，混亂度增大，△S>0，因此C正確；14．分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是(A．2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)△H=+163kJ?mol-1B．H2O2(l)=O2(g)+H2O(l)△H=-98kJ?mol-1C．HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)△H=+91kJ?mol-1D．Ag(s)+1/2Cl2(g)=AgCl(s)△H=-127kJ?mol-1【答案】D【解析】A．反應(yīng)2N2(g)+O2(g)2N2O(g)是吸熱反應(yīng)△H＞0，△S＜0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)Ag(s)+QUOTE12Cl2(g)AgCl(s)是放熱反應(yīng)△H＜0，△S＜0，高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)HgO(s)Hg(l)+O2(g)是吸熱反應(yīng)△H＞0，△S＞0，低溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)H2O2(l)O2(g)+H2O(l)是放熱反應(yīng)△H＜0，△S＞0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，故D正確；故答案為D。15．下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)預(yù)料正確的是選項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)方程式已知條件預(yù)料AM(s)=X(g)+Y(s)△H>0它是非自發(fā)反應(yīng)BW(s)+xG(g)=2Q(g)△H<0，能自發(fā)進(jìn)行x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)能自發(fā)進(jìn)行△H確定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)常溫下能自發(fā)進(jìn)行△H>0【答案】B【解析】A．M(s)═X(g)+Y(s)，反應(yīng)氣體系數(shù)增大，為熵增大的反應(yīng)，△S＞0，△H＞0，在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B．W(s)+xG(g)═2Q(g)△H＜0，x為1，2，3時(shí)，反應(yīng)熵變，△S＞0，則確定滿(mǎn)意△H-T△S＜0，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，故B正確；C.4X(g)+5Y(g)═4W(g)+6G(g)反應(yīng)為氣體系數(shù)增大的反應(yīng)，△S＞0，所以當(dāng)△H＜0，確定滿(mǎn)意△H-T△S＜0，反應(yīng)確定能夠自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)△H＞0時(shí)，當(dāng)高溫時(shí)，△H-T△S＜0，成立，可以自發(fā)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；D.4M(s)+N(g)+2W(l)═4Q(s)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，△S＜0，當(dāng)△H＞0時(shí)，△H-T△S＞0，確定不能自發(fā)進(jìn)行，故D錯(cuò)誤；故選B。16．下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是()A．CO(g)C(s)+O2(g)B．NH4Cl(s)NH3(g)↑+HCl(g)↑C．(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D．MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)【答案】A【解析】A、B、C、D都是分解反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)；A項(xiàng)不是熵增的反應(yīng)，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行。17．由鐵礦石生產(chǎn)金屬鐵有兩種可能的途徑：①Fe2O3(s)+3∕2C(s)==2Fe(s)+3∕2CO2(g)△H=231.93kJ·mol－1△S=276.32J·mol－1·K－1②Fe2O3(s)+3H2(g)==2Fe(s)+3H2O(g)△H=96.71kJ·mol－1△S=138.79J·mol－1·K－1(1)試推斷這兩個(gè)反應(yīng)在高溫還是低溫下自發(fā)進(jìn)行__________________；(2)上述反應(yīng)中的__________________（填序號(hào)）可以在較低溫度下進(jìn)行?！敬鸢浮扛邷丌凇窘馕觥浚?）因?yàn)椤鱃＝△H－T·△S可知，T=(△H-△G)/△S。所以當(dāng)△G＝0時(shí)T1=231.93/0.27632=839K，T2=96.71/0.13879=697K，所以反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行。（2）依據(jù)上面分析知T1=231.93/0.27632=839K、T2=96.71/0.13879=697K，②Fe2O3(s)+3H2(g)==2Fe(s)+3H2O(g)△H=96.71kJ·mol－1△S=138.79J·mol－1·K－1的溫度較低。答案：②。18．二氧化錳是化學(xué)工業(yè)中常用的氧化劑和有機(jī)合成中的催化劑，其主要制備方法是碳酸錳熱分解，反應(yīng)原理為2MnCO3+O22MnO2+2CO2。經(jīng)探討發(fā)覺(jué)該反應(yīng)過(guò)程為①M(fèi)nCO3MnO+CO2；②2MnO+O22MnO2?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）某溫度下該平衡體系的壓強(qiáng)為P，CO2、O2的物質(zhì)的量分別為n1和n2，用平衡分壓代替平衡濃度，碳酸錳熱分解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))