2020-2021学年第三节 化学反应的方向课后复习题
展开A.混乱度减少,而能量增加 B.混乱度增大,而能量降低
C.混乱度减少,能量降低 D.混乱度增大,能量增加
2.下列关于自发过程的叙述中,正确的是( )
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
3.能用焓判据判断下列过程方向的是( )
A.湿的衣服经过晾晒变干 B.硝酸铵溶于水
C.100℃时的水蒸气凝结成水 D.25℃、101kPa时2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ·ml-1能自发进行
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
5.下列内容与结论相对应的是( )
6.下列说法中正确的是 ( )
A.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
B.自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C.熵增加且放热的反应一定是自发反应
D.非自发反应在任何条件下都不能发生
7.反应2AB(g)=C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,反应后体系中物质的总能量升高,则该反应的△H、△S应为( )
A.△H<0,△S>0 B.△H<0,△S<0 C.△H>0,△S>0 D.△H>0,△S<0
8.25℃、1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ·ml-1自发进行的原因是( )
A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减小的反应 D.熵增大效应大于能量效应
9.已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的△H为正值,△S为负值。设△H和△S不随温度而变,下列说法中正确的是( )
A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行
C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行
10.已知在等温等压条件下,化学反应方向的判据为:
△H-T△S<0反应能自发进行
△H-T△S=0反应达到平衡状态
△H-T△S>0反应不能自发进行
设反应A=D+E △H-T△S=(-4500+11T)J•ml-1,要防止反应发生,温度必须 ( )
A.高于409K
B.低于136K
C.高于136K而低于409K
D.低于409K
11.吸热反应一定是 ( )
A.非自发的化学反应 B.释放能量 C.储存能量 D.反应需要加热
12.下列关于焓变和熵变的说法正确的是 ( )
A.化学反应的焓变与反应的方向有关,化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的焓变直接决定了化学反应的方向,化学反应的熵变不能决定化学反应的方向
C.焓变为负的反应都能自发进行,熵变为正的反应也都能自发进行
D.化学反应的焓变和熵变都不是决定化学反应能否自发进行的唯一因素
13.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) △H =+185.57kJ·ml-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或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
14.分析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) △H=+163kJ·ml-1
B. Ag(s)+1/2Cl2 (g)=AgCl(s) △H=-127kJ·ml-1
C.HgO(s)=Hg(1)+1/2O2(g) △H=+91kJ·ml-1
D.H2O2(1) =1/2O2(g)+H2O(1) △H=-98kJ·ml-1
15.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·ml-1
②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.4kJ·ml-1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发的过程
B.金刚石转化成石墨是自发的过程
C.石墨比金刚石能量高
D.金刚石比石墨稳定
16.下列自发反应可用焓判据来解释的是( )
A.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ·ml-1
B. (NH4)2CO3(s)= NH3(g)+ NH4HCO3(s) △H=+74.9kJ·ml-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-572kJ·ml-1
D. CaCO3(s)= CaO(s)+ CO2(g) △H=+178.2kJ·ml-1
17.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.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应
D.能自发进行的反应熵值都增大
18.下列说法不正确的是( )
A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B.冰融化的过程中,熵值增大
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
19.在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(如图2所示)。关于此过程的下列说法不正确的是( )
A.此过程是自发可逆的
B.此过程从有序到无序,混乱度增大
C.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程,即熵增加的过程
20.下列变化中,△S<0的是( )
A.-10℃液态水结冰
B.金属钠与水反应
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
21.能用能量判据判断下列过程方向的是( )
A.水总是自发地由高处往低处流
B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大
22.判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增大”“减小”或“无明显变化”。
(1)2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) 。
(2) Cl2(g)+H2(g)2HCl(g) 。
(3)(NH4)2CO3(s)= NH3(g)+ NH4HCO3(s) 。
(4) Cu(s)+Cl2(g)CuCl2(s) 。
(5)将少量KNO3晶体溶解在水中 。
23.在化学反应A(g)+B(g)=2C(g)+D(g) △H=QkJ/ml过程中的能量变化如图所示,回答下列问题
(1)Q 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)熵变△S 0(填“>”“<”或“=”)
(3)该反应 自发进行(填“能”或“不能”)。(4)升高温度平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”),平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
24.已知在100kPa、298.15K时石灰石发生分解反应:CaCO3(s)= CaO(s)+ CO2(g) △H=+178.3kJ/ml,
△S=160.4J·mL-1·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“否”)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
参考答案:(1)不能 (2)能 (3)1111.6K
解析:(1)△H-T△S=178.3kJ·ml-1-298.15K×160.4×10-3kJ·ml-1·K-1≈130.5kJ·ml-1>0,所以该反应不能自发进行。
(2)因为该反应△H>0、△S>0,所以根据△H-T△S可知在温度较高的时候,可能小于0。
(3)根据△H-T△S<0时,反应可自发进行,则有:T>△H/△S≈1111.6K
化学反应的方向基础练习题解析版
1.对于一定不能自发进行的反应来说,反应后体系的( )
A.混乱度减少,而能量增加 B.混乱度增大,而能量降低
C.混乱度减少,能量降低 D.混乱度增大,能量增加
解析:熵增加或降低有利于反应自发进行。如果一个反应熵减小焓增加则一定不能自发进行,A是一定不能自发进行的。根据△H-T△S<0来判断,B任何温度都能自发,C、D都是可能自发的。答案:A
2.下列关于自发过程的叙述中,正确的是( )
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
解析:A项,自发过程可能需要在一定条件下自发进行,如木炭的燃烧;B项,Fe+SFeS是需要加热的自发过程,故B错;D项,CaCO3 CaO+ CO2属于在高温下进行的非自发过程,故D错。答案:C
3.能用焓判据判断下列过程方向的是( )
A.湿的衣服经过晾晒变干 B.硝酸铵溶于水
C.100℃时的水蒸气凝结成水 D.25℃、101kPa时2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ·ml-1能自发进行
解析:湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程,该过程虽然吸收热量,但熵值增大,熵增效应超过了能量效应;100℃时水蒸气凝结成水是自发过程,因为该过程释放了能量,使体系能量降低,符合题意;D项中反应是吸热反应,同时又是熵增反应,熵增效应同样超过了能量效应。答案:C
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
解析: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,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;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;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。答案:C
5.下列内容与结论相对应的是( )
解析:物质由气态变为液态,混乱度减小,即△S<0,A项错误;硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程,△S>0,反应可自发进行,B项正确;△H>0,△S>0时,根据复合判据可知,高温时△H-T△S<0,即高温条件下,反应能自发进行,C项错误;由△H<0,△S>0知,△H-T△S<0,故该反应在任意温度下都能自发进行,D项错误。答案:B
6.下列说法中正确的是 ( )
A.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
B.自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C.熵增加且放热的反应一定是自发反应
D.非自发反应在任何条件下都不能发生
解析:一个反应的△H-T△S<0则是自发的,可看出△H和△S都对反应有影响,不能由单方面决定,、B错误;熵增加即△S>0,放热反应的△H<0,代入公式得△H-T△S<0,故是自发的,C对;非自发的反应,可以通过改变条件,使△H、T、△S发生改变,从而使△H-T△S<0,达到自发,D错误。答案:C
7.反应2AB(g)=C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,反应后体系中物质的总能量升高,则该反应的△H、△S应为( )
A.△H<0,△S>0 B.△H<0,△S<0 C.△H>0,△S>0 D.△H>0,△S<0
解析:该反应中气体的物质的量增加,△S0反应后体系中物质的总能量升高,说明正反应是吸热反应,△H>0。答案:C
8.25℃、1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ·ml-1自发进行的原因是( )
A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减小的反应 D.熵增大效应大于能量效应
解析:该反应是吸热反应,根据恰判据是不能自发进行的,说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应,并且熵增效应大于能量效应。答案:D
9.已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的△H为正值,△S为负值。设△H和△S不随温度而变,下列说法中正确的是( )
A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行
C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行
解析:因为△H>0,△S<0,T>0,故△H-T△S>0,此反应为非自发进行的反应。答案:D
10.已知在等温等压条件下,化学反应方向的判据为:
△H-T△S<0反应能自发进行
△H-T△S=0反应达到平衡状态
△H-T△S>0反应不能自发进行
设反应A=D+E △H-T△S=(-4500+11T)J•ml-1,要防止反应发生,温度必须 ( )
A.高于409K
B.低于136K
C.高于136K而低于409K
D.低于409K
解析:要防止反应发生需满足△H-T△S>0的条件,解不等式得T>409K,A正确。答案:A
11.吸热反应一定是 ( )
A.非自发的化学反应 B.释放能量 C.储存能量 D.反应需要加热
解析:吸热反应有的是自发的,有的也不需要加热,如Ba(OH)2•8H2O与NH4C1的反应是自发的吸热反应。答案:C
12.下列关于焓变和熵变的说法正确的是 ( )
A.化学反应的焓变与反应的方向有关,化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的焓变直接决定了化学反应的方向,化学反应的熵变不能决定化学反应的方向
C.焓变为负的反应都能自发进行,熵变为正的反应也都能自发进行
D.化学反应的焓变和熵变都不是决定化学反应能否自发进行的唯一因素
解析:一个反应的△H-T△S<0则是自发的,可看出△H和△S都对反应有影响,不只是由单方面决定。答案:D
13.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) △H =+185.57kJ·ml-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或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
解析:A项错误,有些熵值增大的吸热反应可以自发进行;C项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据进行判断;D项中使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的方向。答案:B
14.分析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) △H=+163kJ·ml-1
B. Ag(s)+1/2Cl2 (g)=AgCl(s) △H=-127kJ·ml-1
C.HgO(s)=Hg(1)+1/2O2(g) △H=+91kJ·ml-1
D.H2O2(1) =1/2O2(g)+H2O(1) △H=-98kJ·ml-1
解析:A项,△H>0,△S<0,△H-T△S>0,即任何温度下,反应都不能自发进行;B项,△H<0,△S<0,在较低温度下,△H-T△S<0,即在较低温度下反应能自发进行;C项,△H>0,△S>0,若使反应自发进行,即△H-T△S<0,必须升高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;D项,△H<0,△S>0,在任何温度下,△H-T△S<0,即在任何温度下反应均能自发进行。答案:D
15.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·ml-1
②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.4kJ·ml-1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发的过程
B.金刚石转化成石墨是自发的过程
C.石墨比金刚石能量高
D.金刚石比石墨稳定
解析:由①-②得C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ·ml-1,根据焓判据,则说明金刚石变成石墨是自发的,A错误、B正确;△H>0,说明石墨变成金刚石需吸收能量,则说明金刚石比石墨能量高,不稳定,C、D项错误。答案:B
16.下列自发反应可用焓判据来解释的是( )
A.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ·ml-1
B. (NH4)2CO3(s)= NH3(g)+ NH4HCO3(s) △H=+74.9kJ·ml-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-572kJ·ml-1
D. CaCO3(s)= CaO(s)+ CO2(g) △H=+178.2kJ·ml-1
解析:焓判据是指△H<0的反应,一般是自发的。只有C项符合题意。答案:C
17.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.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应
D.能自发进行的反应熵值都增大
解析:A项,化学反应有利于向熵增方向自发进行,A错;B项,熵变不是判断化学反应方向的唯一判据,B错;D项,能自发进行的反应也有熵减的反应,如NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),D错。答案:C
18.下列说法不正确的是( )
A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B.冰融化的过程中,熵值增大
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
解析:铁生锈和氢气燃烧均为放出热量的自发过程,A项正确;冰融化时有序性减弱,混乱度增加,即熵值增大,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,熵值最小,D项正确。答案:C
19.在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(如图2所示)。关于此过程的下列说法不正确的是( )
A.此过程是自发可逆的
B.此过程从有序到无序,混乱度增大
C.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程,即熵增加的过程
解析:气体扩散过程中,混乱度增大,即△S>0,B项、D项正确;该变化过程自发进行,且没有能量变化,即△H=0,C项正确;气体的扩散为自发过程,其逆过程不能自发进行,A项错误。答案:A
20.下列变化中,△S<0的是( )
A.-10℃液态水结冰
B.金属钠与水反应
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
解析:气体液化、液体凝固是体系混乱度减小的过程,故A项△S<0;固体溶解、气体扩散和固体熔化、升华均为体系混乱度增加的过程,故C项△S>0;B项中有H2生成,D项中CaCO3固体分解有CO2气体生成,均为熵增过程△S>0,。答案:A
21.能用能量判据判断下列过程方向的是( )
A.水总是自发地由高处往低处流
B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大
解析:水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向;吸热反应也可以自发进行,例如,在25℃、1.01×105Pa时,(NH4)2CO3(s)= NH3(g)+ NH4HCO3(s) △H=+74.9kJ·m1-1可自发进行,不难看出,上述反应是吸热反应, 又是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的;有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于增大混乱度的倾向,属于熵判据;扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案:A
22.判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增大”“减小”或“无明显变化”。
(1)2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) 。
(2) Cl2(g)+H2(g)2HCl(g) 。
(3)(NH4)2CO3(s)= NH3(g)+ NH4HCO3(s) 。
(4) Cu(s)+Cl2(g)CuCl2(s) 。
(5)将少量KNO3晶体溶解在水中 。
参考答案:(1)减小 (2)无明显变化 (3)增大 (4)减小 (5)增大
解析:判断熵值变化的依据是同温同压下,对同一物质而言,气态熵值>液态熵值>固态熵值,状态都是气态时,看气体物质的量的大小,物质的量越大,熵值越大。KNO3溶于水时KNO3=K++NO3-,自由移动离子数目增多,因此熵值增大。
23.在化学反应A(g)+B(g)=2C(g)+D(g) △H=QkJ/ml过程中的能量变化如图所示,回答下列问题
(1)Q 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)熵变△S 0(填“>”“<”或“=”)
(3)该反应 自发进行(填“能”或“不能”)。(4)升高温度平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”),平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
参考答案:(1)< (2)> (3)能 (4)减小 逆反应
解析:据图像可知,该反应是放热反应故Q<0。据反应特点可知,该反应是熵增大的反应,故△S>0;此可知该反应能自发进行;升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
24.已知在100kPa、298.15K时石灰石发生分解反应:CaCO3(s)= CaO(s)+ CO2(g) △H=+178.3kJ/ml,
△S=160.4J·mL-1·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“否”)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
参考答案:(1)不能 (2)能 (3)1111.6K
解析:(1)△H-T△S=178.3kJ·ml-1-298.15K×160.4×10-3kJ·ml-1·K-1≈130.5kJ·ml-1>0,所以该反应不能自发进行。
(2)因为该反应△H>0、△S>0,所以根据△H-T△S可知在温度较高的时候,可能小于0。
(3)根据△H-T△S<0时,反应可自发进行,则有:T>△H/△S≈1111.6K
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(1)
△S>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为该反应的△S>0
C
一个反应的△H>0,△S>0
反应一定不能自发进行
D
H2(g)+F2(g) 2HF(g)的△H=-271kJ·ml-1,
△S=+8J·ml-1·K-1
反应在任意温度下都不能自发进行
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(1)
△S>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为该反应的△S>0
C
一个反应的△H>0,△S>0
反应一定不能自发进行
D
H2(g)+F2(g) 2HF(g)
的△H=-271kJ·ml-1,
△S=+8J·ml-1·K-1
反应在任意温度下都不能自发进行
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