人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向精品精练
展开常见考点
考点一 自发与非自发过程
【例1】下列不属于自发进行的变化是 ( )
A.红墨水加到清水使整杯水变红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
【解析】A.红墨水浓度大于水,微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化,故A不符合题意;
B.冰的熔点为0℃,水常温是液体,冰在室温下融化成水,是自发进行的物理变化,故B不符合题意;
C.NaHCO3 转化为 Na2CO3是需要一定条件或试剂实现转化,变化过程不是自发进行的变化,故C符合题意;
D.铁在潮湿的空气中生锈是发生了电化腐蚀,发生了吸氧腐蚀,是自发进行的变化,故D不符合题意;
答案选C。
【一隅三反】
1.下列关于化学反应方向的说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发反应B.凡是熵增大的反应都是自发反应
C.凡是吸热反应都不是自发反应D.反应是否自发,不只与反应热有关
【答案】D
【解析】A.判断反应的自发性不能只根据焓变,要用熵变和焓变的复合判据,A项错误;
B.判断反应的自发性不能只根据熵变,要用熵变和焓变的复合判据,B项错误;
C.由分析可知,吸热反应也有可能是自发反应,C项错误;
D.反应是否自发,不只与反应热有关,还与熵变有关,D项正确;
答案选D。
2.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
【答案】C
【解析】A. 铁生锈、氢气燃烧均是常温下自发的放热反应,故A正确;
B. 冰融化过程,分子混乱度增大,熵值增加,故B正确;
C. 水向低处流是自发过程,无热效应,故C错误;
D. 同一物质,固态时混乱度最小,熵值最小,故D正确;
故答案选C。
3.下列过程是非自发过程的是
A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧
C.整齐火柴的散落D.室温下水结成冰
【答案】D
【解析】A.水由高处向低处流,重力势能减小,是自发进行的过程,故A正确;
B.天然气燃烧生成二氧化碳和水,反应放热△H<0,CH4+2O2→CO2+2H2O,△S<0,△H-T△S<0 属于自发进行的过程,故B正确;
C.整齐火柴的散落,是熵增大的反应,是自发进行的过程,故C正确;
D.室温下水结成冰是温度降低作用下的变化,不是自发进行的反应,故D错误;
故答案为D。
考点二 熵判据
【例2-1】(2022·浙江温州·高二期末)下列与熵有关的叙述中不正确的是
A.粒子无规则排列程度越大,体系的熵越大
B.自发进行的化学反应都是熵增的过程
C.绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行
D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】A.熵是衡量体系混乱度的物理量,粒子无规则排列程度越大,混乱度越大,熵越大,A正确;
B.反应倾向于向熵增方向进行,只要满足吉布斯自由能小于零,如放热反应,熵减也可能满足吉布斯自由能小于零,反应自发进行,B错误;
C.反应倾向于向熵增方向进行,故绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行,C正确;
D.相同状况下的不同分子原子数越多越乱,乙烷中原子数多,混乱度大,熵大,D正确;
故选B。
【例2-2】在相同的温度和压强下,下列关于物质熵的大小排序正确的是
A. SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】A.同分异构体中,支链越多,熵越小, SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
B.气体物质的量越多,熵越大, SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
C.硫酸钠晶体含有结晶水,相对分子质量大,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
D.相同物质的量的物质,S(g)> S(l)> S(s),所以 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误;选A。
【一隅三反】
1.(2022·江苏淮安·高二期中)下列过程是吸热,同时体系的混乱度增大的是
A.Fe(s)→ Fe(g)
B.C(g)+ O2(g)= CO2(g)
C.CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)
D.NaOH(s)= Na+(aq)+OH-(aq)
【答案】A
【解析】A.同种物质的熵值气体>液体>固体,Fe(s)→Fe(g),物质由固体到气体变化,需要吸收热量,体现混乱度增大,属于熵增大的过程,A项正确;
B.C(g)+ O2(g)= CO2(g),该反应为化合反应,形成化学键的过程要放出热量,反应前后气体的体积减小,为熵减小的过程,体系混乱程度减小,B项错误;
C.CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s),该反应为化合反应,是一个放热反应,C项错误;
D.氢氧化钠固体溶解属于放热过程,第一步电离过程为吸热过程,第二步形成水合离子的过程为放热,由于第二步放出的热量更多,所以氢氧化钠溶于水的过程为放热过程,形成离子的过程混乱度增大,属于熵增大的过程,D项错误;
故答案选:A。
2.(2021·河北保定·高二期中)下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是
A. SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】A. SKIPIF 1 < 0 为化合反应、通常为放热反应,且气体转变成固体为熵减反应,较低温度下可实现 SKIPIF 1 < 0 ,属于自发反应,A符合;
B. SKIPIF 1 < 0 为熵增反应,B不符合;
C. SKIPIF 1 < 0 为熵增反应,C不符合;
D. SKIPIF 1 < 0 为熵增反应,D不符合;
答案选A。
考点三 判断化学反应进行的方程
【例3-1】(2022·福建·莆田华侨中学高二期中)已知某反应的ΔH <0、ΔS>0,对此反应叙述正确的是
A.该反应在任何情况下均能自发进行
B.该反应在任何情况下均不能自发进行
C.该反应在一定条件下能自发进行
D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解析】根据ΔG=ΔH−TΔS,某反应的ΔH<0、ΔS>0,则反应在任何情况下均能自发进行,故A正确。
综上所述,答案为A。
【例3-2】(2022·浙江丽水·高二开学考试)下列反应在任何温度下均能自发进行的是
A.2C(s)+O2(g) SKIPIF 1 < 0 2CO(g) ΔH<0
B.2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(S) ΔH<0
C.2SO2(g)+O2(g) SKIPIF 1 < 0 2SO3(g) ΔH<0
D.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(1) ΔH>0
【答案】A
【解析】A.2C(s)+O2(g) SKIPIF 1 < 0 2CO(g) ΔH<0的正反应是气体分子数增大的放热反应,即ΔH<0,ΔS>0,则在任何温度下ΔG=ΔH-TΔS<0,故反应在任何温度下均能自发进行,A符合题意;
B.2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(S) ΔH<0的正反应是气体分子数减少的放热反应,ΔH<0,ΔS<0,在低温下ΔG=ΔH-TΔS<0,可自发进行,在高温下ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,B不符合题意;
C.2SO2(g)+O2(g) SKIPIF 1 < 0 2SO3(g) ΔH<0的正反应是气体分子数减少的放热反应,ΔH<0,ΔS<0,在低温下ΔG=ΔH-TΔS<0,可自发进行,在高温下ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,C不符合题意;
D.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(1) ΔH>0的正反应是气体分子数增大的吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,在高温下ΔG=ΔH-TΔS<0,可自发进行,在低温下ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,D不符合题意;
故合理选项是A。
【一隅三反】
1.(2022·河南南阳·高二期末)下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行
B.NH4HCO3(s) =NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH =+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.焓变和熵变都与反应的自发性有关,但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据
D.自发反应就是能较快进行的反应,非自发反应就是无法进行的反应
【答案】D
【解析】A.ΔH<0、ΔS>0,则ΔH-TΔS<0,在任何温度下反应都能自发进行,故A正确;
B.该反应的ΔH>0,ΔS>0才可能自发进行,因此NH4HCO3(s) =NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH =+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,故B正确;
C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据,应综合焓变和熵变判断反应的自发性,故C正确;
D.反应能否自发进行与反应的速率大小无关,有些反应能自发进行,但反应速率很小,如金属的腐蚀,非自发反应在一定条件下可进行,故D错误;
故答案选D。
2.(2022·广西钦州·高二期末)下列说法正确的是
A.恒温恒压下, SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 的反应一定不能自发进行
B.非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
C.相同物质的量的同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
D.反应 SKIPIF 1 < 0 在室温下可自发进行,则该反应的 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A.恒温恒压下, SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 的反应在任何条件下均有 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 的反应一定能自发进行,A项错误;
B.非自发的反应 SKIPIF 1 < 0 ,改变条件,不会改变结果,则通过改变条件不能使其成为自发反应,B项错误;
C.同一种物质的熵:气态>液态>固态,即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小,C项错误;
D.反应 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 ,在室温下可自发进行,则 SKIPIF 1 < 0 ,即该反应的 SKIPIF 1 < 0 ,D项正确;
答案选D。
3.(2022·浙江湖州·高二期末)在催化剂作用下,可使汽车尾气中的 SKIPIF 1 < 0 跟 SKIPIF 1 < 0 发生反应: SKIPIF 1 < 0 ,下列关于该反应说法正确的是
A.该反应 SKIPIF 1 < 0
B.该反应 SKIPIF 1 < 0
C.该反应在低温下更易进行
D.已知该反应K值很大,由此可推测该反应即使没有催化剂反应速率也很快
【答案】C
【解析】A.该反应是一个气体体积减小的放热反应,反应 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
B.该反应是一个气体体积减小的放热反应,反应 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
C.该反应是一个气体体积减小的放热反应,反应 SKIPIF 1 < 0 ,低温条件下 SKIPIF 1 < 0 ,能自发进行,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,化学平衡常数大只能说明反应的程度大,不能说明反应的反应速率快慢,则无法判断即没有催化剂时,该反应的反应速率快慢,故D错误;
故选C。
4.(2021·吉林·抚松县第一中学高二阶段练习)下列说法正确的是
A.焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
B. SKIPIF 1 < 0 室温下不能自发进行,说明该反应的 SKIPIF 1 < 0
C.反应 SKIPIF 1 < 0 常温能自发进行,是因为该反应焓效应大于熵效应
D.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气反应的方向
【答案】C
【解析】A.焓变或熵变均与反应的自发性有关, SKIPIF 1 < 0 为判断反应进行的综合判据,则焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据,故A错误;
B. SKIPIF 1 < 0 室温下不能自发进行,则说明室温下 SKIPIF 1 < 0 ,该反应 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
C.反应 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 ,常温下能自发进行,则必修满足 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,该反应为放热反应,反应能自发进行是由焓变决定,即该反应焓效应大于熵效应,故C正确,
D.催化剂只能改变化学反应速率或者缩短平衡所需时间,不能改变反应方向,故D错误;
答案选D。
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