人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向课后练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向课后练习题，共6页。

[基础过关练]
1．下列说法不正确的是( )
A．铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程
B．冰融化的过程中，熵值增加
C．无热效应的自发过程是不存在的
D．同一物质固态时熵值最小
C [自发过程是在一定条件下不需要外力就能进行的过程。铁生锈和氢燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增强、放出热量的自发反应，A项正确；冰融化即有序性减小，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，不一定发生热效应，如分子的扩散现象 ，C项错误；同一物质在固态时有序性最高，混乱度最小，熵值最小，D项正确。]
2．下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是( )
A．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
B．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)
C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
D．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)
A [ΔH＞0表明反应是吸热反应，ΔS＞0表明该反应是体系混乱程度增大的反应。
A．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)是体系混乱程度增大的吸热反应，正确；B．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) 是体系混乱程度减小的放热反应，错误；C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) 是体系混乱程度减小的放热反应，错误；D．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)是体系混乱程度减小的放热反应，错误。]
3．下列自发反应可用焓判据来解释的是( )
A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋56.7 kJ·ml－1
B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
ΔH＝＋74.9 kJ·ml－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·ml－1
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
ΔH＝＋178.2 kJ·ml－1
C [从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。]
4．以下对影响反应方向因素的判断不正确的是( )
A．有时焓变对反应的方向起决定性作用
B．有时熵变对反应的方向起决定性作用
C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用
D [ΔH ＜0、ΔS＜0，低温下反应自发进行，则说明此时焓变对反应的方向起决定作用，A正确；ΔH ＞0、ΔS＞0，高温下反应自发进行，则说明此时熵变对反应的方向起决定作用，B正确；依据ΔH－TΔS＜0的反应能自发进行，说明焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素，C正确；如果反应的焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定作用，D错误。]
5．(2021·河北尚义一中高二月考)下列有关反应限度的叙述正确的是( )
A．大多数化学反应在一定条件下都有一定的限度
B．依据焓判据：NH4HCO3受热分解可自发进行
C．使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度
D．FeCl3与KSCN反应达到平衡时，向其中滴加KCl溶液，则溶液颜色变深
A [大多数化学反应都有一定的限度，A正确； NH4HCO3受热分解是吸热反应，焓变大于零，根据焓变判断不可自发进行，B错误；使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应限度，C错误； Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，KCl不在反应体系中，对反应没有影响，D错误。]
6．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为
ΔH－TΔS<0 反应能自发进行
ΔH－TΔS＝0 反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行
设反应A===D＋E ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T) J·ml－1，要防止反应发生，温度必须( )
A．高于409 K
B．低于136 K
C．高于136 K而低于409 K
D．低于409 K
A [要防止反应发生需满足ΔH－TΔS>0的条件，解不等式得T>409 K，故A正确。]
7．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．低温下为自发过程，高温下为非自发过程
B．高温下为自发过程，低温下为非自发过程
C．任何温度下均为非自发过程
D．任何温度下均为自发过程
B [由反应能否自发进行的判据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，反应非自发进行；当温度升高，TΔS的值增大，当TΔS>ΔH，即ΔH－TΔS<0时，反应自发进行，所以该反应高温下自发进行，低温下非自发进行。]
8．下列内容与结论相对应的是( )
B [物质由气态变为液态，ΔS<0，A错误；NH4NO3溶于水是吸热的熵增加过程，正是因为ΔS>0，使过程可自发进行，B正确；ΔH>0、ΔS>0时，在高温下能自发进行，C错误；该反应的ΔH＜0、ΔS＞0，ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。]
[拓展培优练]
9．在图Ⅰ中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，如图Ⅱ，两种气体分子立即都占有了两个容器。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( )
Ⅰ Ⅱ
理想气体的自发混合
A．此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程是自发可逆的
D．此过程从有序到无序，混乱度增大
C [气体扩散过程是熵增加的过程，A、D正确；该过程不伴随能量变化，B正确；两种气体混合后，不会再自发地分开，所以逆过程不能自发进行，C不正确。]
10．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( )
拉伸 收缩
A．CaCO3===CaO＋CO2↑
B．NaOH的溶解
C．2H2＋O2===2H2O
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
D [橡皮筋在拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致为吸热反应，混乱度增加，即熵增过程，且在25 ℃、101 kPa时自发进行。碳酸钙分解为吸热反应，熵变大于0，但碳酸钙在25 ℃、101 kPa下不会自发分解，A错误； NaOH的溶解放热，且混乱度增加，熵增，B错误；氢气在氧气中燃烧放热，且熵减，故不符合题意，C错误；该反应为吸热反应，且熵变大于0，在25 ℃，101 kPa时能自发发生，符合题意，D正确。]
11．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)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·ml－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
C [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，正反应为气体体积减小的反应，则为熵减的反应，即ΔH＜0，ΔS＜0，当ΔH －TΔS＜0时，反应能自发进行，T较小时，才能保证ΔH －TΔS＜0，即该反应在低温下自发进行。]
12．下列说法正确的是( )
A．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0
C．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0
B [A项，该反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，即ΔH0、ΔS<0(气体化学计量数反应后减小)，则ΔH<0，B项正确；C项，该反应室温下不能自发进行，则ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大)，则ΔH>0，C项不正确；D项，该反应不能自发进行，则ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大)，则ΔH>0，D项不正确。]
13．某化学反应在较低温度下能自发进行，较高温度下非自发进行，有关该反应的下列说法正确的是( )
A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0
D [A项，ΔH>0，ΔS>0，要使ΔH－TΔS<0，T值应较大，即在高温下才能自发进行，错误；B项，ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，任何温度下都不能自发进行，错误；C项，ΔH<0，ΔS>0，ΔH－TΔS<0一定成立，任何温度下都能自发进行，错误；D项，ΔH<0，ΔS＜0，要使ΔH－TΔS<0，T值应较小，即在低温下才能自发进行，正确。]
14．(情境素养题)(2021·福建高二期中)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( )
自然界自发变化特点的示意图
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
C [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，A正确；由图示可得，这些自然界中的自发变化，都会对外做功，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，B正确；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，C错误；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，D正确。]
15．回答下列问题：
(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据：
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(2)下列反应中，在高温下不能自发进行的是________(填字母)。
a．CO(g)===C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)
b．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
c．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
d．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
[解析] (1)该反应ΔH>0、ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG>0，故不能实现该反应。(2)a、b、c、d的ΔH>0，b、c、d反应的ΔS>0，ΔH－TΔS<0时，反应才能自发进行。a项ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高温时该反应不能自发进行。
[答案] (1)该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行 (2)a
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0、
ΔS>0
反应一定不自发进行
D
H2(g)＋F2(g)===2HF(g)
ΔH＝－271 kJ·ml－1、
ΔS＝＋8 J·ml－1·K－1
反应不能自发进行