2022年高二化学同步测试21《化学反应的方向》(鲁科版选修4)2.docx

第2章 第1节(45分钟100分)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(此题包括10小题，每题5分，共50分)1以下说法不正确的选项是()A铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程B冰融化的过程中，熵值增加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解析：自发过程是在一定条件下不需要外力就能进行的过程。铁生锈和氢燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增强、放出热量的自发反响，A项正确；冰融化即有序性减小，混乱度增加，即熵值增加，B项正确；物质由有序转化为无序时，不一定发生热效应，如分子的扩散现象，C项错误；同一物质在固态时有序性最高，混乱度最小，熵值最小，D项正确。答案：C2能用能量判据判断以下过程的方向的是()A水总是自发地由高处往低处流B放热反响容易自发进行，吸热反响不能自发进行C有序排列的火柴散落时成为无序排列D屡次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大解析：A项，水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B项，吸热反响也可以自发进行，例如，在25 和1.01×105 Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ·mol1(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJ·mol1。不难看出，上述两个反响都是吸热反响，又都是熵增的反响，显然只根据焓变来判断反响进行的方向是不全面的。C项，有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D项，扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案：A3以下说法中正确的选项是()A能自发进行的反响一定能迅速发生反响B非自发进行的反响一定不可能发生反响C能自发进行的反响实际可能没有发生反响D常温下，2H2O2H2O2，即常温下水的分解反响是自发反响解析：HTS这个判据指的是在温度、压强一定的条件下，化学反响自动发生的趋势，即反响发生的可能性，它并不能说明在该条件下一个可能自发进行的化学反响能否实际发生，因为化学反响能否实际发生还涉及到反响速率问题，所以A不正确；非自发不含有“不可能之意。例如：水的分解在常温常压下是非自发的，但在通直流电条件下，电解生成氢气和氧气，只不过消耗了其他能量，所以选项B错误；水在常温常压下电解才发生分解，即环境对它做电功才能使它发生，所以是非自发反响，所以D不正确。答案：C4以下过程都能自发进行，其中不能用“焓判据解释的是()A2Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H<0BC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H<0C2NH4Cl(s)Ca(OH)2(s)=2NH3(g)CaCl2(s)2H2O(l)H>0D2Mg(s)O2(g)=2MgOH<0解析：放热反响过程中，体系能量降低，具有自发进行的倾向，也就是说，H<0的反响一般能自发进行，这就是焓判据。此题的C项，H>0，按焓判据反响不能发生，而题给条件是能自发进行，所以，不能用“焓判据解释。答案：C5对以下过程的熵变的判断不正确的选项是()A溶解少量食盐于水中：S0B碳和氧气反响生成CO(g)：S0CH2O(g)变成液态水：S0DCaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)：S0解析：一般来说，同一物质熵的大小关系：气态>液态>固态。气体越多，熵越大，H2O(g)变成液态水，S<0。答案：C6以下说法中正确的选项是()A但凡放热反响都是自发的，吸热反响都是非自发的B自发反响一定是熵增大，非自发反响一定是熵减小或不变C熵增加且放热的反响一定是自发反响D化学反响能否自发进行，与反响焓变和熵变有关。当HTS<0时，反响非自发，非自发反响在任何条件下都不能实现解析：放热反响常常是容易进行的过程，吸热反响有些也是自发反响；自发反响的熵不一定增加，可能减小，也可能不变；反响能否自发进行取决于HTS，当S>0、H<0时，HTS<0反响一定能自发进行，非自发的反响在高温下有可能为自发反响。答案：C7碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法正确的选项是()A碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B碳酸铵分解是因为外界给予了能量C碳酸铵分解是吸热反响，根据能量判据不能自发分解D碳酸盐都不稳定，都能自发分解解析：(NH4)2CO3的分解为吸热反响，而吸热反响不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反响的共同影响，该反响熵值一定增大。答案：A8在如以下列图所示图1中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。假设将中间活塞翻开(如图2所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的以下说法中不正确的选项是()A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，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此过程从有序到无序，混乱度增大D此过程是自发可逆的解析：由题意知H0、S0，由HTS知该过程的逆过程不能自发进行，所以D错。答案：D9反响FeO(s)C(s)=CO(g)Fe(s)的H为正、S为正(假定H、S不随温度而变化)，以下表达中正确的选项是()A低温下为自发过程，高温下为非自发过程B高温下为自发过程，低温下为非自发过程C任何温度下均为非自发过程D任何温度下均为自发过程解析：由反响能否自发进行的判据：HTS知：H>0、S>0时，HTS的值的正、负不能确定，此时将由温度T决定。当处于低温时，TS的值较小，HTS>0，反响非自发进行；当温度升高，TS的值增大，只要温度升高到使得TS>H，即HTS<0时，反响自发进行，所以这种反响应该为：高温下反响自发进行，低温下反响非自发进行。答案：B10反响CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在高温度下自发向右进行，假设反响|H|17 kJ·mol1，|HTS|17 kJ·mol1，那么以下正确的选项是()AH>0，HTS<0 BH<0，HTS>0CH>0，HTS>0 DH<0，HTS<0解析：因为该反响在高温度下自发向右进行，因此该反响为吸热反响，H>0，又因能自发进行，HTS<0。答案：A二、非选择题(此题包括4小题，共50分)11(12分)判断以下过程熵变的正负(填“>0”或“<0”)：(1)溶解少量蔗糖于水中，S_；(2)纯碳和氧气反响生成CO(g)，S_；(3)液态水蒸发变成水蒸气，S_；(4)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g)，S_。解析：(1)蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大；(2)反响气体分子数增多是熵增大的过程；(3)液态水变为气态水，是熵值增大的过程；(4)反响气体分子数增多是熵增大的过程。答案：(1)>0(2)>0(3)>0(4)>012(12分)有A、B、C、D四个反响：反响ABCDH/kJ·mol110.51.8012611.7S/J·mol1·K130.0113.084.0105.0那么在任何温度下都能自发进行的反响是_；任何温度下都不能自发进行的反响是_；另两个反响中，在温度高于_时可自发进行的反响是_；在温度低于_时可自发进行的反响是_。解析：放热的熵增反响在任何温度下都能自发进行，吸热的熵减反响在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反响在低温下能自发进行，吸热的熵增反响在高温下可以自发进行，具体温度可以根据HTS0计算出来。答案：CB77A161.6D13(16分)甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反响：CH4(g)C(s)2H2(g)，2CH4(g)C2H2(g)3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最正确温度，在图书馆查到了如下热力学数据：的H(298 K)74.848 kJ·mol1，S(298 K)80.674 J·mol1·K1的H(298 K)376.426 kJ·mol1，S(298 K)220.211 J·mol1·K1焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：(1)判断该反响高温自发还是低温自发：_(填“高温或“低温)。(2)通过计算判断此反响在常温下能否自发进行_。(3)求算制取炭黑的允许温度范围_。(4)为了提高甲烷的碳化程度，你认为下面四个温度中最适宜的是_。A905.2 K B927 KC1 273 K D2 000 K解析：(2)HTS74.848 kJ·mol180.674×103kJ·mol1·K1×298 K50.807 kJ·mol1>0，所以该反响常温下不自发进行。(3)裂解为炭黑和H2时，HTS74.848 kJ·mol180.674×103 kJ·mol1·K1×T<0，得T>927.8 K，即裂解为炭黑的最低温度为927.8 K。裂解为乙炔时，HTS376.426 kJ·mol1220.211×103kJ·mol1·K1×T<0，得T>1 709.4 K，即温度高于1 790.4 K自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度须控制在927.81 790.4 K。答案：(1)高温(2)不能自发进行。(3)927.81 790.4 K(4)C14(10分)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反响是SiO2(s)4HF(g)=SiF4(g)2H2O(g)H(298.15 K)94.0 kJ/molS(298.15 K)75.8 J/(mol·K)设H和S不随温度变化而变化，试求此反响自发进行的温度条件。解析：要使反响能够自发进行，那么HTS<0，即94.0 kJ/molT×75.8×103 kJ/(mol·K)<0，T<1 240 K，即只有在温度低于1 240 K时反响才能自发进行。答案：T<1 240 K