(练习)12 课时分层训练8 化学反应的方向-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

课时分层训练(八)　化学反应的方向 知识点1　自发过程与自发反应 1．下列说法正确的是(　　) A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B．自发反应一定熵增大，非自发反应一定熵减小或不变 C．熵增加且放热的反应一定是自发反应 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 C　解析：凡是放热反应不一定是自发的，如ΔH<0，ΔS<0高温下反应不能自发进行，吸热反应不一定是非自发的，如ΔH>0，ΔS>0的反应高温下可以自发进行，故A错误；自发反应不一定是熵增大，如ΔH<0，ΔS<0低温下反应自发进行，非自发反应不一定是熵减小或不变，也可以增大，如ΔH>0，ΔS>0低温下是非自发进行的反应，故B错误；熵增加且放热的反应，ΔH<0，ΔS>0，得到ΔH－TΔS<0，反应一定是自发反应，故C正确；非自发反应在一定条件下能实现自发进行，如ΔH>0，ΔS>0的反应高温下可以自发进行，低温下反应非自发进行，故D错误。 知识点2　反应自发性的判断 2．下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是(　　) A．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) B　解析：A、C是熵减的放热反应，D是放热反应，只有B是熵增的吸热反应。 3．(双选)下列说法正确的是(　　) A．所有自发进行的化学反应都是放热反应 B．相同物质的量的同一物质的固、液、气三种状态的熵值逐渐增大 C．ΔH < 0、ΔS > 0的反应可自发进行 D．在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 BC　解析：自发进行的化学反应有的是放热反应，有的是吸热反应，A项错误；相同物质的量的同一物质的固、液、气三种状态的熵值逐渐增大，B项正确；ΔH<0、ΔS>0的反应，由于ΔG＝ΔH－TΔS<0，所以可自发进行，C项正确；在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应速率，但是不能改变反应进行的方向，D项错误。 4．已知298 K下反应2Al2O3(s)＋3C(s)===4Al(s)＋3CO2(g)　ΔH＝＋2 171.0 kJ·mol－1，ΔS＝＋635.5 J·mol－1·K－1。下列说法正确的是(　　) A．由题给ΔH可知，该反应是一个放热反应 B．ΔS>0表明该反应是一个熵减少的反应 C．该反应在室温下可能自发进行 D．该反应可以自发进行的最低温度为3 416.2 K D　解析：由于ΔH>0，该反应为吸热反应，A错误；ΔS>0，表明该反应是熵增的反应，B错误；由常温下，由ΔH－TΔS>0可知，该反应在常温下不能自发进行，C错误；该反应可以自发进行的最低温度为T＝＝ K≈3 416.2 K，D正确。 5．被认为将在未来替代石油的可燃冰，在粤港澳大湾区储量惊人，它的开采也充满“科学玄机”。可燃冰的主要成分为甲烷。甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等。 已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)===C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g)。某学生为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据： 反应①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ·mol－1，ΔS(298 K)＝＋80.674 J·mol－1·K－1 反应②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ·mol－1，ΔS(298 K)＝＋220.211 J·mol－1·K－1 已知焓变和熵变随温度变化很小。 (1)反应①属于________(填“高温”或“低温”)自发反应。 (2)判断反应①自发进行是由________(填“焓变”或“熵变”)决定的。 (3)计算制取炭黑的允许温度范围：________________________________ ________________________。 (4)为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是________(填字母序号)。 A．905.2 K B．927 K C．1 273 K D．2 000 K 解析：(1)由于用天然气制取炭黑的反应是一个吸热、熵增的反应，只有在高温下才会有ΔH－TΔS<0，所以反应①在高温时能自发进行。(2)因为反应①吸热，不利于反应的自发进行，而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定。(3)天然气裂解为炭黑时，ΔH－TΔS＝74.848 kJ·mol－1－80.674×10－3 kJ·mol－1·K－1×T<0，解得T>927.8 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 K。天然气裂解为乙炔