2023-2024学年高二化学2019选择性必修1试题2.2.1化学反应的方向与限度（化学反应的方向）2

2.2.1化学反应的方向与限度（化学反应的方向）基础知识清单基础知识清单一、自发过程和自发反应1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助就可以的过程。(2)特点①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为状态(体系对外部或者热量)。②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向。2．自发反应(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。(2)自发反应的特征。①具有，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。②体系趋向于从状态转变为状态。③体系趋向于从体系转变为体系。 二、化学反应自发进行的判断依据 1.化学反应的自发性与反应焓变的关系 (1)放热反应：绝大多数都能，且反应放出的热量，体系能量得越多，反应越完全。 (2)吸热反应：有些也能自发进行。 结论：反应的焓变是影响化学反应能否自发进行的因素之一。 2.反应熵变与反应方向 (1)熵 ①定义：衡量一个体系的物理量，其符号为。 ②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就。 ③熵的比较 a.同一物质：S(高温S(低温)；S(g)S(l)S(s)。 b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值。 c.S(混合物)>S(纯净物)。 (2)熵变 ①定义：反应前后体系的变化，记为ΔS。 ②计算式：ΔS＝。 ③熵增或熵减的判断 a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS0，是熵的过程。 b.气体体积增大的反应，熵变通常都是ΔS0，是熵的反应。 c.气体体积减小的反应，熵变通常都是ΔS0，是熵的反应。 (3)熵变与反应方向 ①熵有利于反应的自发进行。 ②某些熵的反应在一定条件下也能自发进行。 结论：反应的熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但唯一因素。 3.焓变、熵变与反应的方向 在、一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS0的方向进行。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。 课后分层练课后分层练1．下列关于判断反应的方向的说法正确的是()A．所有自发进行的化学反应都是放热反应B．自发反应在任何条件下都能发生C．由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的反应D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同2．下列说法正确的是()A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0D．反应2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞03．25℃、1.01×105Pa时，反应：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝56.7kJ·mol－1能自发进行，其原因是()A．该反应是吸热反应B．该反应是放热反应C．该反应是熵减小的反应D．熵增效应大于能量效应4．现有反应：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＞0，下列有关说法正确的是()A．ΔH＞0的化学反应一定不能自发进行B．该反应熵增大(即ΔS＞0)C．该反应在任何条件下一定能自发进行D．自发过程一定使体系的熵增大5.下列过程为非自发的是() A.水由高处向低处流 B.氯气和溴化钾溶液的反应 C.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰 6.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.电解饱和食盐水 D.铜在潮湿的空气中生锈 7.下列说法正确的是() A.放热反应一定是自发进行的 B.吸热反应一定是非自发进行的 C.自发进行的反应一定容易发生 D.体系混乱度增大有利于反应自发进行 8.下列对化学反应预测正确的是()选项化学方程式已知条件预测AM(s)=X(g)＋Y(s)ΔH>0它是非自发反应B4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)常温下，自发进行ΔH>0C4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g)能自发反应ΔH一定小于0DW(s)＋G(g)=2Q(g)ΔH<0任何温度都自发进行9.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反应的方向 C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D.熵值增大的反应都能自发进行 10.关于化学反应的方向叙述错误的是() A.ΔH<0，ΔS>0时，反应自发进行，如金属钠和水的反应 B.过程的自发性能判断过程的方向，还能确定过程是否一定会发生 C.ΔH>0，ΔS<0时，反应不能自发进行，如2CO(g)=2C(s)＋O2(g) D.同一种物质，气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小 11.下列自发反应可以用熵判据来解释的是() A.2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ•mol－1B.2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝56.7kJ•mol－1 C.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.3kJ•mol－1 D.H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ•mol－1 12.对于化学反应能否自发进行，下列说法错误的是() A.若ΔH<0，ΔS>0，则任何温度下反应都能自发进行 B.若ΔH>0，ΔS<0，则任何温度下反应都不能自发进行 C.若ΔH>0，ΔS>0，则低温时反应可自发进行 D.若ΔH<0，ΔS<0，则低温时反应可自发进行 13.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以将硫元素以CaSO4的形式固定，从而减少SO2的排放，但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率，相关反应的热化学方程式如下： CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝218.4kJ•mol－1(反应Ⅰ) CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175.6kJ•mol－1(反应Ⅱ)下列有关说法正确的是() A.反应Ⅰ在较低的温度下才可自发进行 B.反应Ⅱ在较低的温度下也可自发进行 C.用生石灰固硫的反应为4CaO(s)＋4SO2(g)3CaSO4(s)＋CaS(s)ΔH3，则ΔH3>ΔH2 D.由反应Ⅰ和反应Ⅱ可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)＋SO3(g)的焓变 14.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.需加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C.同一反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能 D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 15.下列不能用焓判据解释自发进行的过程是() A.铁在潮湿空气中生锈 B.天然气的燃烧 C.铜在潮湿空气中产生铜绿 D.NH4Cl与Ba(OH)2•8H2O反应产生NH3 16.已知下列反应都能自发进行，其中不能用“熵判据”解释的是() A.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) B.2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)＋2H2O(l)＋2NH3(g) C.C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) D.CaCO3(s)eq\o(=,\s\up11(高温),\s\do4())CaO(s)＋CO2(g) 17．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18．下列反应一定属于非自发进行的是()A．N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ/molB．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋1921.8kJ/molC．C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ/molD．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ/mol19．下列说法完全正确的是()A．自发进行的反应均是ΔH<0的反应B．ΔS为正值的反应均能自发进行C．物质的量增加的反应，ΔS为正值D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)，则ΔS>020．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21．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是()A．2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s)ΔH<0B．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH<0C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l)ΔH>0D．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)ΔH<022.图甲中的两个集气瓶中分别盛有H2、Cl2，当抽出两集气瓶之间的玻璃片一段时间后，如图乙所示，可以观察到两个集气瓶中的颜色相同。下列判断正确的是() A.甲中两个集气瓶中气体的混乱度比乙中的大 B.两个集气瓶中的气体扩散后变为有序排列 C.反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)可自发进行 D.反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)属于熵增反应 23.下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是() A.1molSO3在不同状态时的熵值： S[SO3(s)]>S[SO3(l)]>S[SO3(g)] B.常温下，反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)能自发进行，则该反应的ΔH<0C.放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行 D.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0能否自发进行与温度无关 24．回答下列问题：(1)用钌的配合物作催化剂，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________________0(选填“>”“<”或“＝”，下同)，ΔS______________0，在低温下，该反应______________(选填“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＋2CO2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH________0(选填“>”“<”或“＝”)。(3)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，则：①该反应常温下________________(选填“能”或“不能”)自发进行。②据本题反应数据分析，温度________________(选填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(4)已知：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝218kJ·mol－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____0(选填“>”或“<”)。1．已知吸热反应：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)，设ΔH和ΔS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．任何温度下都能自发进行D．任何温度下都不能自发进行2．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是()A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程B．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1在常温常压下能自发进行C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行D．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的3.下列反应中ΔH>0，ΔS>0的是() A.HCl(g)＋NH3(g)=NH4Cl(s) B.高温下能自发进行的反应：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) C.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) D.任何温度下均能自发进行的反应： COCl2(g)=CO(g)＋Cl2(g) 4.下列说法中错误的是() A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)常温下不能自发进行，说明反应的ΔH<0 C.一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(s)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>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>05.工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol－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 6．“熵”表示体系的混乱度，它的符号是“S”。下列变化中，ΔS＜0的是()A．3Fe(s)＋4H2O(g)=Fe3O4(s)＋4H2(g)B．2NO2(g)=N2O4(l)C．2IBr(l)=I2(s)＋Br2(g)D．(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)7．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝74.9kJ·mol－1，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8．已知反应：CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，则下列正确的是()A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0D．ΔH<0，ΔH－TΔS<09．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10．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kJ·mol－1)的变化。关于该反应的下列说法中，正确的是()A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞011．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℃、100kPa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℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2180.9J·mol－1、ΔS＝－6.61J·mol－1·K－1)()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12.下列说法中正确的是() 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.反应NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝185.57kJ•mol－1能自发进行，原因是体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向 C.焓变和熵变都与反应的自发性有关，所以焓变和熵变均可以单独作为反应能否自发进行的判据 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 13.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时，甲醇在铜基催化剂上的反应机理如图(该反应为可逆反应)。下列有关说法不正确的是() A.反应Ⅰ为CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH>0 B.反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)中反应物总键能小于生成物总键能 C.优良的催化剂降低了反应的活化能，并减小反应热ΔH，节约了能源 D.反应CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)在高温条件下能自发进行14.已知298K、101kPa时，下列说法错误的是() 反应1：4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH1＝－1648kJ•mol－1 反应2：C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2＝－393kJ•mol－1反应3：2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)=2FeCO3(s)ΔH3＝－1480kJ•mol－1 反应4：2FeCO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=2CO2(g)＋Fe2O3(s)ΔH4A.上述反应1、2、3、4在热力学上自发进行的趋势都很大 B.反应1和3在较低温度下能自发进行，反应4是熵增反应 C.反应的自发性可以用于判断反应的方向，但不能确定反应发生的速率 D.反应1表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式 15.下列说法中正确的是() A.若ΔH>0，ΔS<0，化学反应在任何温度下都能自发进行 B.NH4Cl(s)=NH3(g)＋HCl(g)在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH<0C.2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)=2CaSO4(s)＋2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0 D.加入合适的催化剂能降低反应的活化能，从而改变反应的焓变 16.回答下列问题： (1)用钌的配合物作催化剂，一