2020-2021学年高中化学每课一练：2.1-化学反应的方向(鲁科版选修4).docx

一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．自发进行的反应肯定是 (　　)
A．吸热反应　　　　　　　　 B．放热反应
C．熵增加反应 D．ΔH－TΔS<0
解析：焓因素和熵因素共同影响一个化学反应方向。
答案：D
2．假如一个反应的ΔH－TΔS＝0，则此反应 (　　)
A．能自发进行 B．是放热反应
C．不进行 D．处于平衡状态
解析：ΔH－TΔS<0自发进行的反应；ΔH－TΔS＝0反应处于平衡状态；ΔH－TΔS>0反应不自发进行。
答案：D
3．对于反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1，ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1。在常温、常压下反应能自发进行，对反应的方向起打算性作用的是
(　　)
A．熵变 B．温度
C．压强 D．焓变
解析：ΔH<0时利于反应自发进行，ΔS>0时利于反应自发进行。由题意知反应的熵变ΔS<0，不利于反应自发进行，且|ΔH|≫|ΔS|，所以焓变对反应的方向起打算性作用。
答案：D
4．下列反应中，在高温下不能自发进行的是 (　　)
A．CO(g)===C(s)＋O2(g)
B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
D．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
解析：A、B、C、D都是分解反应，都是吸热反应。B、C、D三个反应又都是熵增的反应，所以能自发进行，A是熵减的反应，ΔH－TΔS>0在高温下不能自发进行。
答案：A
5．反应A(s)===D(g)＋E(g)　ΔH－TΔS＝(－4 500＋11 T)J·mol－1，要防止该反应的发生，温度必需 (　　)
A．高于409 K
B．低于136 K
C．高于136 K而低于409 K
D．低于409 K
解析：防止该反应发生须让ΔH－TΔS>0，即11 T>4 500，知T>409 K。
答案：A
6．已知“凡气体分子总数增多的反应肯定是熵增大的反应”。依据所学学问推断，下列反应中，在全部温度下都不自发进行的是 (　　)
A．2O3(g)===3O2(g)　ΔH<0
B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)　ΔH>0
C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH<0
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0
解析：对于ΔH－TΔS>0的反应在任何温度下均不自发进行，即ΔH>0、ΔS<0的反应符合题意。
答案：B
7．[双选题](2011·潍坊高二检测)下列内容与结论相对应的是 (　　)
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS<0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
由于ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0，ΔS>0
反应肯定不自发进行
D
H2(g)＋F2(g)===2HF(g)
ΔH＝－271 kJ·mol－1
ΔS＝8 J·mol－1·K－1
反应在任意外界条件下均可自发进行
解析：ΔH>0，ΔS>0时，ΔH－TΔS在高温下小于零，即在高温下能自发进行，C项错；ΔH－TΔS只适用于肯定温度，肯定压强条件下推断反应方向，D项错。
答案：AB
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)推断下列过程熵变的正负(填“>0”或“<0”)
(1)少量蔗糖溶于水中，ΔS__________；
(2)双氧水分解生成水和氧气，ΔS__________；
(3)液态水蒸发变成水蒸气，ΔS__________；
(4)NaHCO3固体加热分解，ΔS__________。
解析：固体的溶解过程，水的汽化过程和气体的集中过程，都是体系混乱度增大的过程，即熵增加的过程。
答案：(1)>0　(2)>0　(3)>0　(4)>0
9．(8分)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980 K时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980 K时，估量ΔH－TΔS________0(填“大于”、“小于”、“等于”)；当体系温度高于980 K时，估量ΔH－TΔS________0(填“大于”、“小于”、“等于”)。在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980 K时的氧化产物是以________为主；温度低于980 K时的氧化产物是以________为主。
解析：依据反应：2CO(g) CO2(g)＋C(s)，得到ΔS＜0，依据T＝980 K时，ΔH－TΔS＝0，推出ΔH＜0，即反应是放热反应。当T＜980 K时，ΔH－TΔS＜0，正反应能够自发进行，主要产物是二氧化碳；当T＞980 K时，ΔH－TΔS＞0，正反应不能够自发进行，逆反应能够自发进行，主要产物是一氧化碳。
答案：小于　大于　CO　CO2
10．(11分)工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2。依据所学的学问推断：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度较低？
已知：Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g)
ΔH＝＋233.8 kJ·mol－1，ΔS＝0.279 kJ·mol－1·K－1
Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)
ΔH＝＋98 kJ·mol－1，ΔS＝0.144 2 kJ·mol－1·K－1
解析：依据ΔH－TΔS＝0为平衡状态，ΔH－TΔS＜0为自发状态，故T＞时该反应能自发进行。用C作还原剂时T1＞＝＝838.0 K；用H2作还原剂时T2＞＝＝679.6 K。故用H2作还原剂时，反应自发进行的温度较低。
答案：用H2作还原剂时反应自发进行的温度较低
11．(12分)已知下列数据：CaO(s)＋SO3(g)===CaSO4(s)　ΔH＝－401.9 kJ·mol－1

CaSO4(s)
CaO(s)
SO3(g)
S/J·mol－1·K－1
107.0
39.75
256.65

试通过计算说明能否用CaO(s)吸取高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境。
解析：依据已知数据求得ΔS＝107.0 J·mol－1·K－1－39.75 J·mol－1·K－1－256.65 J·mol－1·K－1＝－189.4 J·mol－1·K－1，ΔH－TΔS＝
－401.9 kJ·mol－1－298 K×(－189.4×10－3 kJ·mol－1·K－1)＝－345.46 kJ·mol－1，所以反应在常温下能自发进行。令ΔH－TΔS＝0，可求得T＝2122 K，即反应的转折温度较高，因此用CaO(s)吸取高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境是可行的。
答案：反应在常温下能自发进行，同时反应的转折温度较高，约2122 K，因此是可行的。