第2章 第1节 化学反应的方向-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1五维课堂Word课时作业（鲁科版2019）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是(　　) A．所有的放热反应都是自发进行的 B．所有的自发反应都是放热的 C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一因素 解析：C　[多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，如氯化铵与氢氧化钡的反应是自发进行的吸热反应，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素，C正确。] 2．下列生活中的自发过程能用熵判据解释的是(　　) A．自然界中水由高处往低处流 B．低于0 ℃时水变成冰 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 解析：C　[熵变在某种意义上可以理解为体系混乱程度的变化，体系中微观粒子排列越规则，熵越小，越混乱，熵越大。C项中墨水在水中扩散开是熵增加的过程。故选C项。] 3．(双选)下列变化中ΔS＜0的是(　　) A．固体NaCl溶于水 B．液态水变为水蒸气 C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) D．2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) 解析：CD　[固体物质溶于水，固态物质变为液态物质或气态物质，液态物质变为气态物质，其过程均属于熵增加的过程，即ΔS＞0，A、B项不正确。有气体参加或生成的化学反应，通常可由反应前后气体分子数变化来判断其熵变，在化学反应中，反应物气体分子数比反应产物气体分子数大的反应，一般属于熵减小的反应，即ΔS＜0；在化学反应中，反应物气体分子数比反应产物气体分子数小的反应，一般属于熵增加的反应，即ΔS＞0，故C、D项正确。] 4．下列对化学反应方向的说法正确的是(　　) A．反应2A(g)＋B(g)===3C(s)＋D(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的ΔH＞0 B．常温下，反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH＜0 C．反应2Mg(s)＋CO2(g)C(s)＋2MgO(s)在一定条件下能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0，ΔS＞0 解析：B　[ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。若反应的ΔS＜0，反应能自发进行，则ΔH＜0，A、C项错误，B项正确；2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)属于分解反应，为吸热反应，ΔH＞0，D项错误。] 5．根据所学知识判断，下列反应在任何温度下都不能自发进行的是(　　) A．2O3(g)===3O2(g)　ΔH＜0 B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)　ΔH＞0 C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＜0 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0 解析：B　[ΔH－TΔS＞0的反应在任何温度下均不能自发进行，即ΔH＞0、ΔS＜0的反应符合题意，B项正确。] 6．橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图。在其拉伸过程中有放热现象。25 ℃、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是(　　) A．CaCO3===CaO＋CO2↑ B．NaOH的溶解 C．2H2＋O2===2H2O D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 解析：D　[橡皮筋拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态变为收缩状态是吸热过程，混乱度增加，属于熵增过程且其在25 ℃、101 kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应，且熵增加，但CaCO3在25 ℃、101 kPa时不会自发分解，A错误；NaOH溶解时放热，B错误；H2在O2中燃烧放热，C错误；该反应是吸热反应，且熵增加，在25 ℃、101 kPa时能自发进行，D正确。] 7．反应4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1在常温常压下能自发进行，则对反应的方向起决定性作用的是(　　) A．焓变　　　　　　　　　 B．温度 C．压强 D．熵变 解析：A　[反应4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1，ΔH＜0，且ΔS＜0，而常温常压下反应能自发进行，说明ΔH－TΔS＜0，故对反应的方向起决定性作用的是焓变，A正确。] 8．下列对化学反应预测正确的是(　　) 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH＞0 它是非自 发反应 B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH＜0， 自发反应 x可能等 于1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)=== 4W(g)＋6G(g) 能自发 反应 ΔH一定 小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下， 自发进行 ΔH＞0 解析：B　[根据复合判据：ΔG＝ΔH－T·ΔS，M(s)===X(g)＋Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，ΔH＞0时，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)＋xG(g)===2Q(g)　ΔH＜0，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行，若熵减，在低温条件下能自发进行，所以，G的系数不确定，x等于1、2或3时，都符合题意，B正确；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)是熵增反应，当ΔH＞0时，在高温下可能自发进行，C错误；4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，D错误。] 9．已知反应CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)，反应过程中能量的变化如图所示，下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是(　　) A．ΔH＜0，ΔS＜0 B．ΔH＞0，ΔS＜0 C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＞0 解析：A　[根据图像，CO(g)和Cl2(g)具有的总能量大于COCl2(g)的能量，因此该反应是放热反应，即ΔH＜0；反应物气体的系数之和大于反应产物气体的系数之和，故此反应属于熵减反应，即ΔS＜0；A正确。] 10．(双选)汽车尾气(含烃类、CO、NO、SO2等)是城市主要污染源之一，可以采用在汽车排气管上装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体的方法进行治理，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。在298 K、101 kPa下，该反应的ΔH＝－113 kJ·mol－1，ΔS＝－145 J·mol－1·K－1。下列说法错误的是(　　) A．该反应中反应物的总能量低于反应产物的总能量 B．该反应在常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件 C．该反应在常温下能自发进行，高温和催化剂条件能加快反应的速率 D．汽车尾气中NO、CO会与血红蛋白结合而使人中毒 解析：AB　[此反应是放热反应，A项错误；常温下，ΔH－TΔS＜0，该反应可以自发进行，高温和催化剂条件能加快反应速率，B项错误，C项正确；NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中毒，D项正确。] 11．已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980 K时，ΔH－TΔS＝0。 (1)当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS　________　(填“大于”“小于”或“等于”)0；当体系温度高于980 K时，估计ΔH－TΔS　________　(填“大于”“小于”或“等于”)0。 (2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980 K时的氧化产物是以　________　为主；温度低于980 K时的氧化产物是以　________　为主。 解析：(1)根据反应2CO(g)CO2(g)＋C(s)得到ΔS＜0，由题意T＝＋980 K时，ΔH－TΔS＝0，推出ΔH＜0，正反应是放热反应。 当T＜980 K时，ΔH－TΔS＜0，正反应能够自发进行；当T＞980 K时，ΔH－TΔS＞0，正反应不能够自发进行，逆反应能够自发进行。(2)在冶金工作中，当温度高于980 K，主要氧化产物是一氧化碳；当温度低于980 K，主要氧化产物是二氧化碳。 答案：(1)小于　大于　(2)CO　CO2 12．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：①CH4(g)===C(s)＋2H2(g)，②2CH4(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佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据： 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。请帮助这位同学考虑如下问题： (1)判断反应②高温自发还是低温自发：　________　(填“高温”或“低温”)。 (2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行　________　(填“能”或“不能”)。 (3)求算制取炭黑的允许温度范围　________　。 解析：(1)ΔH－TΔS＜0时反应才能自发进行，因反应②的ΔH＞0、ΔS＞0，所以该反应自发进行所需要的温度条件为T＞＝＝1 709.4 K，即反应②在高温下能自发进行。(2)反应①在常温下时，ΔH－TΔS＝74.848 kJ·mol－1－80.674×10－3 kJ·mol－1·K－1×298 K＝50.807 kJ·mol－1＞0，所以该反应常温下不能自发进行。(3)甲烷生成炭黑和H2时，ΔH－TΔS＝74.848 kJ·mol－1－80.674×10－3 kJ·mol－1·K－1×T＜0，得T＞927.8 K，即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8 K。 甲烷生成乙炔时，ΔH－TΔS＝376.426 kJ ·mol－1－220.211×10－3 kJ·mol－1·K－1×T＜0，得T＞1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时，甲烷生成乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度应控制在927.8 K～1 709.4 K。 答案：(1)高温　(2)不能 (3)927.8 K～1 709.4 K 13．有A、B、C、D四个反应： 反应 A B C D ΔH/(kJ·mol－1) 10.5 1.80 －126 －11.7 ΔS/(J·mol－1·K－1) 30.0 －113 84.0 －105 在任何温度下都能自发进行的反应是　________　；任何温度下都不能自发进行的反应是　________　；另两个反应中，在温度高于　________　℃时可自发进行的反应是　________　；在温度低于　________　℃时可自发进行的反应是　________　。 解析：放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行，吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反应在低温下能自发进行，吸热的熵增反应在高温下可以自发进行，具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。 答案：C　B　77　A　－161.6　D 学科网（北京）股份有限公司 $$