2012高二化学每课一练 2.2 化学反应的方向和限度 第1课时（苏教版选修4）
文档属性
| 名称 | 2012高二化学每课一练 2.2 化学反应的方向和限度 第1课时（苏教版选修4） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 22.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-13 11:10:47 | ||
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文档简介
2.2 化学反应的方向和限度 第1课时 每课一练（苏教版选修4）
基础达标
1.有关化学反应的说法，正确的是（ ）
A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应
C.自发反应一定能实现 D.非自发反应在一定条件下能实现
解析：选项A错，如NH4NO3溶于水是自发反应却是吸热反应；选项B错，当ΔH＜0，ΔS＜0时有适当的温度也会发生自发反应；选项C错，有些自发反应需要一定的温度。
答案：D
2.以下自发反应可用ΔH判据来解释的是（ ）
A.硝酸铵自发地溶于水
B.2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1
C.(NH4)2CO3(s)====NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
解析：H2燃烧为放热反应，同时ΔH＜0。
答案：D
3.下列反应中，一定不能自发进行的是（ ）
A.2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=-78.03 kJ·mol-1
ΔS=1 110 J·mol-1·K-1
B.CO(g) ====C(s,石墨)+O2(g)
ΔH=110.5 kJ·mol-1
ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1
C.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
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) ====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
ΔH=37.301 kJ·mol-1
ΔS=184.05 J·mol-1·K-1
解析：计算其ΔH-TΔS，若小于0，自发进行；大于0，非自发进行。
答案：B
4.下列说法中正确的是（ ）
A.某反应低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行
B.某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行
C.反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关
D.温度有可能对反应的方向起决定性的作用
解析：反应能否进行取决于ΔH-TΔS，当ΔH-TΔS＜0时能自发进行，因而选项A、B不正确；能否自发进行与温度有关，因而选项C不正确，选项D正确。
答案：D
5.下列反应一定能自发进行的是（ ）
A.放热反应 B.熵增加的反应
C.熵增加的吸热反应 D.熵增加的放热反应
解析：反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，只有熵增加的放热反应ΔH-TΔS＜0，故选D。
答案：D
6.25 ℃时，KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6 mol·L-1，若将1 mol固体KNO3置于1 L水中，则KNO3变成盐溶液过程的ΔH-TΔS的取值为（ ）
A.小于0 B.等于0 C.大于0 D.不能确定
解析：因为KNO3溶于水，混乱度增加，其取值为负值，即选A。
答案：A
7.对于平衡体系CO（g）+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH＞0,当其他条件不变时，增大某一反应物浓度，平衡向正反应方向移动，则下列说法一定正确的是（ ）
A.生成物浓度一定增大 B.反应物浓度一定减小
C.任一生成物的体积分数一定增大 D.反应物转化率一定增大
解析：增大某一反应物浓度，化学平衡向正方向移动，因而生成物浓度增大；投入的一种反应物浓度增大，另一种减少；转化率投入的一种减小，另一种增大；生成物体积分数不一定增大。
答案：A
综合运用
8.可逆反应：3A（g）3B（？）+C（？）（正反应是吸热反应），随着温度的升高，气体平均相对分子质量有减小趋势，则下列判断正确的是（ ）
A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C为固体，则B一定是气体 D.B和C可能都是气体
解析：升高温度，平衡向正方向移动，相对分子质量减小，根据=知：如果B、C均为气体可以满足，如果C为固体，B为气体，则气体的物质的量不变，而质量越小，也正确，故选项C、D正确，选项B错误；如B、C均为固体，气体相对分子质量不变，故选项A错误。
答案：CD
9.在一密闭烧瓶中，在25 ℃时存在着平衡：
2NO2N2O4 ΔH＜0。把烧瓶置于100 ℃的水中，则下列几项性质不会改变的是（ ）
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 ⑤密度
A.①和③ B.②和④ C.④和⑤ D.③和⑤
解析：升高温度2NO2N2O4 ΔH＜0，会向左移动，因而颜色加深，平均相对分子质量减小，质量不变，压强增大，密度不变，故选D。
答案：D
10.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A.溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B.对2HI（g）H2(g)+I2(g)，增大压强可使平衡体系颜色变深
C.反应CO+NO2CO2+NO ΔH＜0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温度的措施
解析：改变影响平衡的一个条件，化学平衡向削弱改变的方向移动，B选项中增大压强，平衡不移动，体系因浓度增大而颜色变深，故选B。
答案：B
11.在100 kPa、298.15 K时有以下反应，试通过计算确定反应自发进行的方向。
（1）2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=-78.03 kJ·mol-1
ΔS=1 110 J·mol-1·K-1
(2)CO(g)====C(s，石墨）+O2(g)
ΔH=110.5 kJ·mol-1
ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1
(3)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
(4)NH4HCO3(s)+CH3COOH（aq）====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
ΔH=37.301 kJ·mol-1
ΔS=184.05 J·mol-1·K-1
(5)KCl(s) ====K+(aq)+Cl-(aq)
ΔH=17.1 kJ·mol-1
ΔS=75.9 J·mol-1·K-1
(6)2NO(g)+2CO(g) ====N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-113.0 kJ·mol-1
ΔS=-145.3 J·mol-1·K-1
解析：（1）ΔH-TΔS=-78.03 kJ·mol-1-298.15 K×1 110×10-3 kJ·mol-1·K-1=-408.98 kJ·mol-1＜0。
（2）ΔH-TΔS=110.5 kJ·mol-1-298.15 K×(-89.36×10-3 kJ·mol-1·K-1)=137.14 kJ·mol-1＞0
(3)ΔH-TΔS=-444.3 kJ·mol-1-298.15 K×(-280.1×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-360.8 kJ·mol-1＜0
(4)ΔH-TΔS=37.301 kJ·mol-1-298.15 K×184.05×10-3 kJ·mol-1·K-1=-17.57 kJ·mol-1＜0
(5)ΔH-TΔS=17.1 kJ·mol-1-298.15 K×75.9×10-3 kJ·mol-1·K-1=-5.5 kJ·mol-1＜0
(6)ΔH-TΔS=-113.0 kJ·mol-1-298.15 K×(-145.3×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-69.68 kJ·mol-1＜0。
答案：（1）（3）（4）（5）为自发反应；
（2）为非自发反应。
12.已知100 kPa、298.15 K时有以下反应：
NH4Cl(s) ====NH3(g)+HCl(g)
ΔH=176.4 kJ·mol-1
ΔS=284.3 J·mol-1·K-1
试计算NH4Cl分解自发进行的最低温度。
解析：ΔH-TΔS=176.4 kJ·mol-1-298.15 K×284.3×10-3 kJ·mol-1·K-1=91.64 kJ·mol-1＞0,此条件下该反应为非自发反应。
T＞ΔH/ΔS=176.4 kJ·mol-1/284.3×10-3 kJ·mol-1·K-1=620.5 K。
答案：620.5 K
13.A、B两容器由极易导热的材料做成。A的容积不变；B容器活塞可上下移动，保持内外压强相等。在相同条件下，将等量的NO2压入容积相同的A、B两容器中发生如下反应：2NO2N2O4 ΔH＜0,用“=”“＞”“＜”或“＜”填空：
（1）反应开始时生成N2O4的速率v(A)____________v(B)。
(2)反应中生成N2O4的速率v(A) ____________v(B)。
（3）平衡时两容器中分子总数n(A) ____________n(B)。
(4)达到平衡时两容器压强p(A) ____________p(B)。
解析：（1）开始时c（NO2）相同，则A、B两容器反应速率相同。生成N2O4的速率相等。由于2NO2N2O4，ΔV（g）=-1，恒压时体积减小，则恒压时生成N2O4的速率大，其分子数则少，达平衡时压强大。
答案：（1）= （2）＜ （3）＞ （4）＜
拓展探究
14.抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白（用Hb表示)化合，发生下述反应：CO+Hb·O2O2+Hb·CO。实验表明，Hb·CO的浓度即使只有Hb·O2浓度的2%，也足以使人的智力受损。试回答：
（1）上述反应的平衡常数表达式为K=__________。
（2）抽烟后，吸入肺部的空气中测得的CO和O2的浓度分别为10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。已知37 ℃时，平衡常数K=220，这时__________Hb·CO的浓度Hb·O2浓度的0.02倍。（填“大于”“等于”、或“小于”）
解析：=2.2×10-2
答案：（1）
（2）大于
15.高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气：N2（g）+O2(g)====2NO(g)。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？（已知ΔH=180.50 kJ·mol-1,ΔS=247.7 J·mol-1·K-1）
解析：ΔH-TΔS=180.50 kJ·mol-1-0.247 7 kJ·mol-1·K-1×1 473 K=-184.36 kJ·mol-1＜0,所以在1 200 ℃时能自发进行，自发进行的最低温度
T==728.7 K。
答案：能 728.7 K
基础达标
1.有关化学反应的说法，正确的是（ ）
A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应
C.自发反应一定能实现 D.非自发反应在一定条件下能实现
解析：选项A错，如NH4NO3溶于水是自发反应却是吸热反应；选项B错，当ΔH＜0，ΔS＜0时有适当的温度也会发生自发反应；选项C错，有些自发反应需要一定的温度。
答案：D
2.以下自发反应可用ΔH判据来解释的是（ ）
A.硝酸铵自发地溶于水
B.2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1
C.(NH4)2CO3(s)====NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
解析：H2燃烧为放热反应，同时ΔH＜0。
答案：D
3.下列反应中，一定不能自发进行的是（ ）
A.2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=-78.03 kJ·mol-1
ΔS=1 110 J·mol-1·K-1
B.CO(g) ====C(s,石墨)+O2(g)
ΔH=110.5 kJ·mol-1
ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1
C.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
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) ====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
ΔH=37.301 kJ·mol-1
ΔS=184.05 J·mol-1·K-1
解析：计算其ΔH-TΔS，若小于0，自发进行；大于0，非自发进行。
答案：B
4.下列说法中正确的是（ ）
A.某反应低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行
B.某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行
C.反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关
D.温度有可能对反应的方向起决定性的作用
解析：反应能否进行取决于ΔH-TΔS，当ΔH-TΔS＜0时能自发进行，因而选项A、B不正确；能否自发进行与温度有关，因而选项C不正确，选项D正确。
答案：D
5.下列反应一定能自发进行的是（ ）
A.放热反应 B.熵增加的反应
C.熵增加的吸热反应 D.熵增加的放热反应
解析：反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，只有熵增加的放热反应ΔH-TΔS＜0，故选D。
答案：D
6.25 ℃时，KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6 mol·L-1，若将1 mol固体KNO3置于1 L水中，则KNO3变成盐溶液过程的ΔH-TΔS的取值为（ ）
A.小于0 B.等于0 C.大于0 D.不能确定
解析：因为KNO3溶于水，混乱度增加，其取值为负值，即选A。
答案：A
7.对于平衡体系CO（g）+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH＞0,当其他条件不变时，增大某一反应物浓度，平衡向正反应方向移动，则下列说法一定正确的是（ ）
A.生成物浓度一定增大 B.反应物浓度一定减小
C.任一生成物的体积分数一定增大 D.反应物转化率一定增大
解析：增大某一反应物浓度，化学平衡向正方向移动，因而生成物浓度增大；投入的一种反应物浓度增大，另一种减少；转化率投入的一种减小，另一种增大；生成物体积分数不一定增大。
答案：A
综合运用
8.可逆反应：3A（g）3B（？）+C（？）（正反应是吸热反应），随着温度的升高，气体平均相对分子质量有减小趋势，则下列判断正确的是（ ）
A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C为固体，则B一定是气体 D.B和C可能都是气体
解析：升高温度，平衡向正方向移动，相对分子质量减小，根据=知：如果B、C均为气体可以满足，如果C为固体，B为气体，则气体的物质的量不变，而质量越小，也正确，故选项C、D正确，选项B错误；如B、C均为固体，气体相对分子质量不变，故选项A错误。
答案：CD
9.在一密闭烧瓶中，在25 ℃时存在着平衡：
2NO2N2O4 ΔH＜0。把烧瓶置于100 ℃的水中，则下列几项性质不会改变的是（ ）
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 ⑤密度
A.①和③ B.②和④ C.④和⑤ D.③和⑤
解析：升高温度2NO2N2O4 ΔH＜0，会向左移动，因而颜色加深，平均相对分子质量减小，质量不变，压强增大，密度不变，故选D。
答案：D
10.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A.溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B.对2HI（g）H2(g)+I2(g)，增大压强可使平衡体系颜色变深
C.反应CO+NO2CO2+NO ΔH＜0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温度的措施
解析：改变影响平衡的一个条件，化学平衡向削弱改变的方向移动，B选项中增大压强，平衡不移动，体系因浓度增大而颜色变深，故选B。
答案：B
11.在100 kPa、298.15 K时有以下反应，试通过计算确定反应自发进行的方向。
（1）2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=-78.03 kJ·mol-1
ΔS=1 110 J·mol-1·K-1
(2)CO(g)====C(s，石墨）+O2(g)
ΔH=110.5 kJ·mol-1
ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1
(3)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
(4)NH4HCO3(s)+CH3COOH（aq）====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
ΔH=37.301 kJ·mol-1
ΔS=184.05 J·mol-1·K-1
(5)KCl(s) ====K+(aq)+Cl-(aq)
ΔH=17.1 kJ·mol-1
ΔS=75.9 J·mol-1·K-1
(6)2NO(g)+2CO(g) ====N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-113.0 kJ·mol-1
ΔS=-145.3 J·mol-1·K-1
解析：（1）ΔH-TΔS=-78.03 kJ·mol-1-298.15 K×1 110×10-3 kJ·mol-1·K-1=-408.98 kJ·mol-1＜0。
（2）ΔH-TΔS=110.5 kJ·mol-1-298.15 K×(-89.36×10-3 kJ·mol-1·K-1)=137.14 kJ·mol-1＞0
(3)ΔH-TΔS=-444.3 kJ·mol-1-298.15 K×(-280.1×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-360.8 kJ·mol-1＜0
(4)ΔH-TΔS=37.301 kJ·mol-1-298.15 K×184.05×10-3 kJ·mol-1·K-1=-17.57 kJ·mol-1＜0
(5)ΔH-TΔS=17.1 kJ·mol-1-298.15 K×75.9×10-3 kJ·mol-1·K-1=-5.5 kJ·mol-1＜0
(6)ΔH-TΔS=-113.0 kJ·mol-1-298.15 K×(-145.3×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-69.68 kJ·mol-1＜0。
答案：（1）（3）（4）（5）为自发反应；
（2）为非自发反应。
12.已知100 kPa、298.15 K时有以下反应：
NH4Cl(s) ====NH3(g)+HCl(g)
ΔH=176.4 kJ·mol-1
ΔS=284.3 J·mol-1·K-1
试计算NH4Cl分解自发进行的最低温度。
解析：ΔH-TΔS=176.4 kJ·mol-1-298.15 K×284.3×10-3 kJ·mol-1·K-1=91.64 kJ·mol-1＞0,此条件下该反应为非自发反应。
T＞ΔH/ΔS=176.4 kJ·mol-1/284.3×10-3 kJ·mol-1·K-1=620.5 K。
答案：620.5 K
13.A、B两容器由极易导热的材料做成。A的容积不变；B容器活塞可上下移动，保持内外压强相等。在相同条件下，将等量的NO2压入容积相同的A、B两容器中发生如下反应：2NO2N2O4 ΔH＜0,用“=”“＞”“＜”或“＜”填空：
（1）反应开始时生成N2O4的速率v(A)____________v(B)。
(2)反应中生成N2O4的速率v(A) ____________v(B)。
（3）平衡时两容器中分子总数n(A) ____________n(B)。
(4)达到平衡时两容器压强p(A) ____________p(B)。
解析：（1）开始时c（NO2）相同，则A、B两容器反应速率相同。生成N2O4的速率相等。由于2NO2N2O4，ΔV（g）=-1，恒压时体积减小，则恒压时生成N2O4的速率大，其分子数则少，达平衡时压强大。
答案：（1）= （2）＜ （3）＞ （4）＜
拓展探究
14.抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白（用Hb表示)化合，发生下述反应：CO+Hb·O2O2+Hb·CO。实验表明，Hb·CO的浓度即使只有Hb·O2浓度的2%，也足以使人的智力受损。试回答：
（1）上述反应的平衡常数表达式为K=__________。
（2）抽烟后，吸入肺部的空气中测得的CO和O2的浓度分别为10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。已知37 ℃时，平衡常数K=220，这时__________Hb·CO的浓度Hb·O2浓度的0.02倍。（填“大于”“等于”、或“小于”）
解析：=2.2×10-2
答案：（1）
（2）大于
15.高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气：N2（g）+O2(g)====2NO(g)。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？（已知ΔH=180.50 kJ·mol-1,ΔS=247.7 J·mol-1·K-1）
解析：ΔH-TΔS=180.50 kJ·mol-1-0.247 7 kJ·mol-1·K-1×1 473 K=-184.36 kJ·mol-1＜0,所以在1 200 ℃时能自发进行，自发进行的最低温度
T==728.7 K。
答案：能 728.7 K