【鲁科版】化学选修1 第2章_第1节_化学反应的方向 练习 (解析版)

【题干】已知 ，试判断下列说法正确的是（ ）
A．在任何温度下，正向反应都是自发的
B．在任何温度下，正向反应都是不自发的
C．高温下，正向反应是自发的；低温下，正向反应是不自发的
D．高温下，正向反应是不自发的；低温下，正向反应是自发的
【答案】D
【解析】此反应的、，根据反应自发进行的判据，可知低温下正向反应是自发的，所以D项正确．
【题干】下列过程是非自发的是（ ）
A．打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯
B．镁带燃烧
C．热量的传递从高温到低温
D．室温下水结成冰
【答案】D
【解析】自然界中的水由高处向低处流、镁带燃烧、热量从高温处向低温处的传递、室温下冰融化成水，都是自发过程，其逆过程都是非自发的，所以D项室温下水结成冰是非自发的．
【题干】下列关于判断过程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．高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C．化学反应的必越大，越有利于反应的自发进行
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
【答案】C
【解析】有些吸热反应也可以自发进行，A项错；高温高压下石墨转化为金刚石借助了外力才能发生，不是自发过程，B项错；焓判据和熵判据单独使用时都不全面，复合判据适合于所有过程，C项正确；同一物质的三种状态的熵值不同，S（气）＞S（液）＞S（固），D项错误．
【题干】汽车尾气处理反应：
已知：298K、100kPa下，该反应的，．
试判断该反应在室温下能否自发进行？
【答案】该反应在室温下能自发进行．
【解析】由T＝298K、、，则，可知该反应在室温下能自发进行．
【题干】过程的自发性的作用是（ ）
A．判断过程的方向
B．确定过程是否一定会发生
C．判断过程发生的速率
D．判断过程的热效应
【答案】A
【解析】大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率，所以A项正确，B、C项错误．放热反应常常是自发进行的，但有些吸热反应也能自发进行，D项错误．
【题干】分析下列反应自发进行的温度条件．
（1）
（2）
（3）
（4）
【答案】（1）在任何温度下反应都不能自发进行；（2）在较低 温度时反应能自发进行；（3）在较高温度时反应能自发进行；（4）在任何温度下反应均能自发进行。
【解析】（1）反应吸热，；气体分子数减少，；在任何温度下，，反应都不能自发进行．（2）反应放热，；气体分子数减少，；在较低温度时，，反应能自发进行，即反应温度不能过高．（3）反应吸热，；气体分子数增加，；若要使反应自发进行，即，必须提高温度，即反应只有在较高温度时才能自发进行．（4）反应放热，；气体分子数增加，；在任何温度下，，即在任何温度下反应均能自发进行．
【题干】高温时空气中的I和会反应生成而污染空气：．试通过计算说明在 1 200℃的条件下，此反应能否正向自发进行？估算自发进行的最低温度是多少？
巳知：该反应的；．
【答案】在1200℃时，不能自发进行，自发进行的最低温度是7 287K．
【解析】在1 200℃时，该反应的，，故该温度下反应不能正向自发进行．
当时反应能自发进行，故有
，即此反应自发进行的最低温度为7 287K．
【题干】下面是生活中的几个自发过程，你认为其中能用熵判据解释的是（ ）
A．自然界中水由高处往低处流
B．0℃时水结成冰
C．墨水滴到水中会扩散到整个水体
D．铁器暴露在潮湿的空气中会生锈并放出热量
【答案】C
【解析】水由高处往低处流是势能减小，可用能量判据解释，所以A项错误．水结成冰是摘减小的放热过程，用焓判据解释有利于过程自发进行，用熵判据解释不利于过程自发进行，B项错误．同理，D也是熵减小的放热过程，错误．
【题干】如果一个反应，则此反应（ ）
A．能自发进行 B．是放热反应
C．不能自发进行 D．处于平衡状态
【答案】D
【解析】只能证明反应达到平衡状态，所以D项正确．
【题干】下列几个过程中，属于熵减小变化的是（ ）
A．干冰的升华
B．溶于水
C．
D．
【答案】C
【解析】气体分子数减小的反应，熵减小，C项符合．
【题干】以下自发过程可用能量判据来解释的是（ ）
A．硝酸铵自发地溶于水
B．两种理想气体自发混合时热效应为0
C．
D．
【答案】D
【解析】盐的溶解过程主要是用熵判据解释，A项错误．两种理想气体混合焓变为0，只能用熵判据解释，B项错误．C项为吸热的熵增加反应，用熵判据解释有利于反应自发进行，用焓判据解释不利于反应自发进行，即不能用能量判据来解释．
【题干】下列关于自发过程的说法中正确的是（ ）
A．自发过程的逆过程在此条件下是非自发的
B．自发反应一定能进行，非自发反应一定不能进行
C．自发反应一定能进行彻底
D．可以通过改变温度或加催化剂的办法使非自发反应转变为自发反应
【答案】A
【解析】反应能否实际发生还涉及反应速率何题，B项错误．自发反应总是向的方向进行，直至达到平衡状态，C项错误．通过放变温度可以使非自发反应转变为自发反应，但催化剂不能，D项错误．
【题干】常温下氯化铵自发溶解过程表示如下， 下列关于此过程的判断中正确的是（ ）
A．溶解过程都是吸热的
B．此过程的熵变一定大0
C．此过程的熵变一定小于0
D．氯化铵的溶解过程在任何温度下都自发进行
【答案】B
【解析】浓硫酸、固体的溶解过程放热，所以A项错误．由于氣化铵固体溶解吸热，，所以此过程要发生，则，B项正确，C项错误．，说明高温自发，低温不自发，所以D项错误．
【题干】已知碳酸钙的分解反应： 仅在高温下自发；氣酸钾的分解反应： 在任何温度下都自发，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】碳酸钙的分解反应仅在高温下自发，说明；氯酸钾的分解反应在任何温度下都自发，说明．
【题干】在298K时，有下列反应：
①
正辛烷、氢气和石墨的熵值分别为、、．则298K时，由、生成1mol正辛烷的、及分别为多少？
【答案】298K时，由、生成1mol正辛烷的为，为，为．
【解析】③×9＋②×－8－①即得：
则由盖斯定律可知该反应的，，．
【题干】已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：， 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ）
A．石墨转化为金刚石是自发进行的过程
B．金刚石转化为石墨是自发进行的过程
C．石墨比金刚石能量低
D．金刚石比石墨能量低
【答案】BC
【解析】将①－②得，可知石墨比金刚石能量低，金刚石转化为石墨是 放热反应，根据化学反应的能量判据，可知金刚石转化为石墨是自发进行的反应，所以选项B、C正确．
【题干】金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：，反应过程中能量的变化如图所示．下列有关该反应的、的说法中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由于生成物所具有的总能量大于反应物所具有的总能量，故该反应为吸热反应，即；该反应为有气体生成的反应，反应混乱度增大，是一个熵增反应，即．
【题干】如图甲所示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（如图乙所示），两种气体分子立即分布在两个容器中．这是一个不伴随能量变化的自发过程．关于此过程的下列说法 中不正确的是（ ）
A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增加的过程
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．此过程的逆过程是自发的
【答案】D
【解析】由题意，，则，知该过程可自发进行，那么它的逆过程则不能自发进行，所以D错．
【题干】反应在高温下自发向右进行，若反应，，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】因为该反应在高温下自发向右进行，所以，即，由于正反应方向为熵增加的反应，即，又由，故只有时才可能满足条件．
【题干】对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（ ）
A．反应的焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
B．温度、压强一定时，放热反应能自发进行
C．在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵自素共同决定一个化学反应的方向
D．固体的溶解过程与熵变无关
【答案】C
【解析】在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向，，则能自发进行；，则不能自发进行，A错误，C正确；对于放热的熵减小反应（、），在高温下，反应不能自发进行，B错误；固体溶解是熵增加的过程，D错误．
【题干】判断下列过程的熵变的正负（填“＞0”或“＜0”）：
（1）少量蔗糖溶解于水，__________；
（2）碳和氧气反应生成，__________；
（3）液态水蒸发变成水蒸气，__________；
（4）加热分解生成和，__________．
【答案】（1）＞0（2）＞0（3）＞0（4）＞0
【解析】（1）蔗糖在水中溶解熵增加．（2）由碳和氧气反应生成的化学方程式：，可知该反应为熵增加的反应．（3）液态水蒸发变成水蒸气，混乱度增大，熵增加．（4）由分解生成和气体分子数增加，所以熵增加．
【题干】由铁矿石生产金属铁有两种可能的途径：①
②
（1）试判断这两个反应在高温还是低温下自发进行：（填“高温”或“低温”）．
（2）上述反应中的__________（填序号）可以在较低温度下进行．
【答案】（1）高温（2）②
【解析】（1）由于这两个反应的和都大于0，所以它们都是在 高温下才能自发进行．（2）这两个反应自发进行的最低温度分别为，，所以途径②可以在较低温度下进行．
【题干】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25℃、101KPA的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？
巳知：在25℃、101KPA条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为，．
【答案】白锡会自发变成灰锡，不能再继续使用．
【解析】
由，可知该反应会自发进行．