鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的方向综合训练题

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2.科学态度与社会责任：根据三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。
自 学 自 测
常见的放热反应类型：
常见的吸热反应类型：
自 研 自 悟
一、反应焓变与反应方向
【思考交流】观察以下能自发进行的化学反应的热化学方程式，体会并总结这些自发反应的共同点是什么?
(1)甲烷燃烧： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－802.3 kJ/ml
(2)氢氧化亚铁被O2氧化：4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) ΔH=－444.3 kJ/ml
(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=－571.6 kJ/ml
共同点： 。
【归纳小结】ΔH 0的反应多数能自发进行，但不绝对， 反应也有能自发进行的。反应焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但 唯一的因素。
二、反应熵变与反应方向
【交流研讨】固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠和蔗糖都能溶于水，是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？
固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的扩散以及气体的扩散过程，都是体系无序程度 的过程，即 的过程。
物理量——熵：描述体系 的物理量。符号： 单位：
（1）物质的混乱度：体系混乱度 ，熵值 ；
（2）同一条件：不同物质的熵值 ；
（3）同一物质： 。
化学反应存在着熵变（ΔS）。ΔS =
①气体体积增大的反应，△S ， 反应
②气体体积减小的反应，△S ， 反应
练习：判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？
（1）H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) （2）CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g)
（3）NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) （4）N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
【归纳小结】ΔS 的反应，其数值越大越有利于反应自发进行，但不绝对， 的反应也有能自发进行的。 反应熵变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，也
唯一的因素。
三．用焓变和熵变综合判断反应方向
研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH - TΔS。
ΔH - TΔS < 0 自发进行。
ΔH - TΔS = 0 。
ΔH - TΔS > 0 自发进行。
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH -TΔS < 0的方向进行，直到达到 。
【归纳小结】
1.ΔH 0 ΔS 0： __________________________
2.ΔH 0 ΔS 0： __________________________
3.ΔH 0 ΔS 0： __________________________
4.ΔH 0 ΔS 0： __________________________
利用ΔH－TΔS判据，只能用于判断在 及除了体积功以外不做其他功的条件下反应正向自发进行的 ，即反应发生的 ，但它并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生，这个反应到底能不能反应，那还要看反应进行的 和反应进行的 。
焓变、熵变共同影响化学反应的方向。化学反应向 的方向自发进行。
ΔH、ΔS的作用相反，且相差不大时， 可能对化学反应的方向起决定作用。
自 练 自 提
1、判断对错
(1)放热反应一定能自发进行( )
(2)同种物质不同状态时熵值不同，气态时最大( )
(3)熵增加的反应一定能自发进行( )
(4)自发反应在任何条件下均可发生( )
(5)ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行( )
(6)一定温度下NH4HCO3(g)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ·ml－1能自发进行，原因是体系有自发地向无序程度增加的方向转变的倾向( )
(7)一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0，ΔS＞0( )
(8)反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＜0( )
(9)反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)的ΔS＞0，ΔH＜0( )
2、下列反应在任何温度下均能自发进行的是
A．2H2O2（l）= O2（g）+ 2H2O（l）△H= -196 kJ•ml-1
B．2N2（g）+ O2（g）= 2N2O（g）△H=+163 kJ•ml-1
C．2Ag（s）+ Cl2（g）= 2AgCl（s）△H=- 254 kJ•ml-1
D．2HgO（s）= 2Hg（l）+ O2（g）△H= +182kJ•ml-1
巩 固 练 习
1、下列说法中正确的是( )
A．能自发进行的反应一定能迅速发生 B．非自发进行的反应一定不可能发生
C．能自发进行的反应可能实际没有发生
D．常温下发生反应2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解)) 2H2↑＋O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应
2、能用焓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．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概率大
3、下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是( )
A．化学反应的焓变与反应的方向性无关 B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．焓变为正的反应都是吸热反应 D．焓变为正的反应都能自发进行
4、下列变化过程为熵增的是( )
A．2NH4NO3(s)=== 2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g) B．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)
C．2CO(g)＋O2(g)=== 2CO2(g) D．3O2(g)=== 2O3(g)
5、在图甲中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，如图乙，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。下列关于此过程的说法不正确的是( )
A．此过程是从混乱程度小向混乱程度大变化，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
6、研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH－TΔS。下列反应在任何温度下都能自发进行的是( )
A．CH4(g)===C(s)＋2H2(g) ΔH＝＋74.8 kJ·ml－1 ΔS＝＋80.7 J·ml－1·K－1
B．C2H2(g)＋3H2(g)→ 2CH4(g) ΔH＝－376.4 kJ·ml－1 ΔS＝－220.2 J·ml－1·K－1
C．2CO(g)=== 2C(s，石墨)＋O2(g) ΔH＝＋221.0 kJ·ml－1 ΔS＝－178.8 J·ml－1·K－1
D．2KClO3(s)=== 2KCl(s)＋3O2(g) ΔH＝－78.0 kJ·ml－1 ΔS＝＋494.4 J·ml－1·K－1
7、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。在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( )
A．CaCO3=△=CaO＋CO2↑ B．NaOH的溶解
C．2H2＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2H2O D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
8、在相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1 ml CH4(g)<1 ml H2(g) B．1 ml H2O(g)<2 ml H2O(g)
C．1 ml H2O(s)＞1 ml H2O(l) D．1 ml干冰＞1 ml CO2(g)
9、下列过程一定不能自发进行的是( )
A．2N2O5(g)=== 4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0 B．2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(l) ΔH＜0
C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＞0 D．2CO(g)=== 2C(s)＋O2(g) ΔH＞0
10、下列对化学反应的预测正确的是( )
11、现有两个热化学方程式：
下列说法正确的是( )
A．反应①②中都存在：ΔS＞0 B．反应①一定不能自发进行
C．在通常情况下，①②都能自发进行
D．反应②在高温时，可自发进行
12、焦炭常用于冶炼工业。已知反应①：2C(s)＋O2(g)=== 2CO(g)；反应②：2CO(g)＋O2(g)=== 2CO2(g)，反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示(假设ΔH、ΔS不随温度变化)。下列说法错误的是( )
A．反应②2CO(g)＋O2(g)=== 2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0
B．983 K是两个反应主次趋势变化的转折点
C．L1对应反应①
D．当温度低于983 K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主
13、回答下列问题：
(1)催化剂在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)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO⇌ 2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH______(填“>”或“<”)0。
(3)已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0、ΔS>0。
①常温下，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”)成为反应进行方向的决定因素。
(4)已知CaSO4(s)＋CO(g)⇌ CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋218 kJ·ml－1，该反应能够自发进行的反应条件是____________。
(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。
自练自提1、× √ × × × √ √ √ × 2、A
巩固练习1-5 C A C A C 6-10 D D B D C 11-12 B C
13（1）＞ ＞ 不能 （2）＜ （3）①不能 ②能 （4）高温 （5）＞
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
A(s)== B(g) + C(s)
△H>0
它一定是非自发反应
B
A(g)+2B(g)== 2C (g) +3D(g)
能自发进行
△H一定小于0
C
M(s) +aN(g)== 2Q(g)
△H>0，自发进行
a等于1
D
M(s) +N(g)== 2Q(s)
常温下，自发进行
△H>0