2019苏教版化学选修四《2.2.1化学反应的方向》课时作业（含答案解析）

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1、第1课时化学反应的方向题组一自发过程和自发反应1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答案C解析在一定条件下，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也是需要特定的条件，A、B项错误；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，C项正确；改变条件，可以使非自发过程转变为自发过程，D项错误。考点自发过程和自发反应题点自发过程(或反应)的理解2下列反应属于非自发反应的是()A钠与水反应B氢气在氧

2、气中燃烧生成水C水分解变成氢气和氧气D氨气和氯化氢相遇变成氯化铵答案C考点自发过程和自发反应题点自发过程的判断题组二焓变和熵变与反应进行方向的判断3下列关于焓变的叙述中正确的是()A化学反应的焓变与反应的方向无关B化学反应的焓变直接决定了反应的方向C焓变为正值的反应都是吸热反应D焓变为正值的反应都能自发进行答案C解析H0，说明反应为吸热反应，C项正确；焓判据只是判断反应方向的一个依据，所以A、B、D项不正确。考点焓变和熵变与反应进行方向的判断题点焓变与反应进行方向的关系4对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是()A温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B温度、压强一定时，焓因素

3、和熵因素共同决定一个化学反应的方向C反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素D固体的溶解过程与熵变无关答案B解析化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。考点焓变和熵变与反应进行方向的判断题点焓变与反应进行方向的关系5已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1，下列说法正确的是()A该反应中熵变、焓变皆大于0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行D能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应答案A解析根据反应方程式可知该反应中熵变、

4、焓变都大于0，A项正确；该反应是吸热反应，但也是熵增加的反应，所以也可能自发进行，B项错误；碳酸盐分解反应中熵增加，但不是在任何条件下碳酸盐分解都能够自发进行，如CaCO3的分解仅在高温下自发，C项错误；能自发进行的反应不一定是放热反应，不能自发进行的反应也不一定是吸热反应，D项错误。考点焓变和熵变与反应进行方向的判断题点熵变与反应进行方向的关系6已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是()A2Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H0BC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H0D2Mg(s)O2(g)=2MgO(s)H0答案C解析焓判据是指H0，按焓判据反应

5、不能发生，而题给条件是能自发进行，所以不能用“焓判据”解释该反应为自发反应。考点焓变和熵变与反应进行方向的判断题点由焓变、熵变判断反应进行的方向7实现“节能减排”和“低碳经济”的一个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kJmol1)的变化。关于该反应的下列说法中，正确的是()AH0，S0 BH0，S0CH0，S0 DH0，S0答案C解析根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，H0；该反应发生后气体的物

6、质的量减小，S0。考点焓变和熵变与反应进行方向的判断题点反应中焓变、熵变大小的判断8“熵”表示体系的混乱度，它的符号是“S”。下列变化中，S0的是()A3Fe(s)4H2O(g)=Fe3O4(s)4H2(g)B2NO2(g)=N2O4(l)C2IBr(l)=I2(s)Br2(g)D(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)CO2(g)H2O(g)答案B解析选项B中的反应是由气体转化为液体，混乱度减小，S0。考点焓变和熵变与反应进行方向的判断题点反应中焓变、熵变大小的判断题组三自由能(复合判据)与反应进行方向的判断9反应：CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在某温度下自发向

7、右进行，若反应的|H|17 kJmol1，|HTS|17 kJmol1，则下列正确的是()AH0，HTS0BH0，HTS0CH0，HTS0DH0，HTS0答案A解析该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明HTS一定小于0，根据方程式可知该反应的S0，所以如果H0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下能够自发的向右进行，因此该反应的反应热H0，故选A。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点由自由能判断焓变、熵变的大小10下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H1

8、27 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJmol1答案D解析反应能自发进行的前提条件是反应的HTS0，S0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，H0，S0，在较低温度下，HTS0，S0，若使反应自发进行，即HTS0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，H0，在任何温度下，HTS0，即在任何温度下反应均能自发进行。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点由自由能判断反应进行的方向11灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 、100

9、 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1)()A会变成灰锡 B不会变成灰锡C不能确定 D升高温度才会变成灰锡答案A解析在等温、等压条件下，自发反应总是向着HTS0的方向进行，直至达到平衡状态。因此，在0 、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应：白锡灰锡的HTS值的问题。HTS2 180.9 Jmol1273 K(6.61 Jmol1K1)376.37 Jmol10B硝酸铵溶于水可自发进行因为该反应的S0C一个反应的H0，S0反应一

10、定不能自发进行DH2(g)F2(g)=2HF(g) 的H271 kJmol1S8 Jmol1K1反应在任意温度下都不能自发进行答案B解析物质由气态变为液态，混乱度减小，即S0，A项不符合题意；硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，S0，反应可自发进行，B项符合题意；H0，S0，根据复合判据可知，高温时HTS0，即高温条件下，反应能自发进行，C项不符合题意；由H0，S0知，HTS0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D项不符合题意。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点反应进行方向判断的相关综合13运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是()A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应BNH

11、4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底D增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率答案D解析吸热反应能自发进行，则有HTS0，从而可知S0，即该反应为熵增反应，A正确；NH4F溶液中，NH和F均能发生水解反应，而F水解生成HF，可与玻璃中的SiO2发生反应，易腐蚀玻璃试剂瓶，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中，B正确；可燃冰是CH4与H2O形成的水合物晶体，属于分子晶体，存在于海底低温、高压的环境下，C正确；常温下，Fe在浓硫酸中发生钝化，可适当增大稀硫酸的浓度来加快制取H

12、2的速率，但不能用浓硫酸代替稀硫酸，D错误。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点反应进行方向判断的相关综合14氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步，不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法，进行了前赴后继的探索性工作。用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应，化学方程式为N23H22NH3。已知，在常温下，1 g H2完全转化为NH3，放出的热量为15.4 kJ。(1)请写出该反应的热化学方程式： 。(2)如果一个反应的HTS0，则该反应能够自发进行。已知上述氨的合成反应的S198.2 Jmol1K1，则其在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。答案(1)N2(g)3H2(g)2NH

13、3(g)H92.4 kJmol1(2)能解析(2)HTS92.4 kJmol1298 K(0.198 2 kJmol1K1)0，所以常温下该反应可以自发进行。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点由自由能判断反应进行的方向15已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解的反应为CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.3 kJmol1、S160.4 Jmol1K1，回答下列问题。(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 。答案(1)不

14、能(2)能(3)1 111.6 K解析(1)HTS178.3 kJmol1298.15 K160.4103 kJmol1K1130.5 kJmol10，所以该反应不能自发进行。(2)因为该反应的H0、S0，所以在温度较高的时候，HTS可能小于0。(3)根据HTS0时，反应可自发进行，则有TH/S1 111.6 K。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点自发反应进行适宜温度的选择16某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应aA(g)bB(g)cC(g)的化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，表示转化率)。分析图像，回答下列问题：(1)

15、在反应中，若p1p2，则该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应，且为气体分子数 (填“减小”或“增大”)的反应；若此反应能自发进行，则必须满足的条件是 。(2)在反应中，T1 (填“”“”或“”)T2，该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。答案(1)放热减小低温(2)放热解析(1)反应中，恒压下温度升高，(A)减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，H0；由p1p2知恒温时压强增大，(A)增大，说明此反应为气体分子数减小的反应，即为熵减反应，S0。放热、熵减反应只能在低温条件下自发进行。(2)反应中，T2条件下反应先达到平衡状态，说明T2T1，温度越高，平衡

16、时C的物质的量越小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应。17已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T980 K时，HTS0。当体系温度低于980 K时，估计HTS (填“大于”“小于”或“等于”，下同)0；当体系温度高于980 K时，估计HTS 0。(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)4HF(g)=SiF4(g)2H2O(g)H(298.15 K)94.0 kJmol1、S(298.15 K)75.8 Jmol1K1，设H和S不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是 。答案(1)小于大于(2)T1 240 K解析(1)C(s)CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应，H0，则2CO(g)CO2(g)C(s)为放热反应，H0，且该反应S0，则当T980 K时，HTS0，T980 K时，HTS0。(2)由题给信息可知，要使反应能自发进行，应有HTS0，即94.0 kJmol1T75.8103 kJmol1K10，则T1 240 K。考点自由能(复合判据)与反应进行方向的判断题点自发反应进行适宜温度的选择