【金版学案】2014-2015学年高中化学 人教版选修4 同步课时检测：第二章 第四节 化学反应进行的方向（含详细解析）

化学·选修4(人教版)
第四节　化学反应进行的方向
小时候在玩玩具时，你是否有将所有玩具到处乱丢，使其乱七八糟的行为呢？化学反应也是如此，也有内能降低(焓减小)，混乱度增大(熵增加)的趋势。
?水平测试
1．(双选)下列过程属于熵增过程的是(　　)
A．硝酸钾溶解在水里面
B．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体
C．水蒸气凝结为液态的水
D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水
解析：硝酸钾溶解在水里面，电离成自由移动的离子，混乱程度增大；(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水时，生成大量气体物质，混乱程度增大；而由气体变成液体或固体的过程均为熵减的过程。
答案：AD
2．自发进行的反应一定是(　　)
A．吸热反应　　　　B．放热反应
C．熵增加反应 D．熵增加和放热反应
解析：焓变和熵变都是影响化学反应进行的方向的因素，需要综合考虑二者的影响。
答案：D
3．某化学反应的ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝＋231 J·mol－1·K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行(　　)
A．在任何温度下都能自发进行
B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行
D．仅在低温下自发进行
解析：从焓变考虑，该反应是放热反应，可自发进行；从熵变考虑，该反应是熵增反应，也可以自发进行。综合考虑，该反应在任何温度下，都能自发进行。
答案：A
4．下列反应中，在高温下不能自发进行的是(　　)
A．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
C．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
D．CO(g)===C(s)＋1/2O2
解析：选项D是个熵值减小的反应。
答案：D
5．在298 K下，NaCl在水中的溶解度为26 g。如将1 mol NaCl溶解在1 L水中，此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵的变化情况是(　　)
A．ΔH－TΔS＞0，ΔS＜0 B．ΔH－TΔS＜0，ΔS＞0
C．ΔH－TΔS＞0，ΔS＞0 D．ΔH－TΔS＜0，ΔS＜0
解析：NaCl晶体能自发地溶解于水，故ΔH－TΔS＜0，该过程是熵增过程ΔS＞0。
答案：B
6. (2013·天津化学节选)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g) 已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据？
答案：因为2CO(g)===2C(s)＋O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应。根据ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG＞0，所以该反应不能实现。
?能力提升
7．(双选题)已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：
①C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－395.41 kJ/mol；
②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH2＝－393.51 kJ/mol。
关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是(　　)
A．金刚石转化成石墨是自发进行的过程
B．石墨转化成金刚石是自发进行的过程
C．石墨比金刚石能量低
D．金刚石比石墨能量低
解析：由反应式可知石墨具有的总能量比金刚石具有的总能量低，金刚石转变成石墨时放出能量，ΔH＜0，是自发的方向。
答案：AC
8．(2014·广东省佛山市高二化学检测)反应FeO(s) ＋C(s)===Fe(s)＋CO (g)　ΔH＞0，ΔG＝ΔH－TΔS，下列说法正确的是(　　)
A．ΔS＜0
B．ΔS＞0
C．当TΔS＞ΔH时，可自发进行
D．当TΔS＜ΔH时，可自发进行
解析：由于反应正向气体体积增大，故ΔS＞0，所以A项不正确，B项正确；当ΔG＜0时，反应为自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知，当TΔS＞ΔH时，则ΔG＜0，可自发进行，D不正确；所以本题选C。
答案：C
9．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g)cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如图所示图象（中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)：
分析图象，回答下列问题：
(1)在图象反应Ⅰ中，若p1＞p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数______(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断。此反应自发进行，必须满足的条件是________。
(2)在图象反应Ⅱ中，T1________T2(填“＞”、“＜”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图象反应Ⅲ中，若T1＞T2，则该反应能否自发进行？
解析：本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0；由p1＞p2知恒定温度时压强增大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a＋b＞c)，即为熵减反应，ΔS＜0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1＞T2；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0。反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a＋b＝c)，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1＞T2，恒压下温度越高α(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，则ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。
答案：(1)放热　减少　低温
(2)＞　放热
(3)能自发进行