2020-2021学年高二化学重难点训练:原电池及化学电源

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2020-2021 学年高二化学重难点训练:化学反应进行的方向 一、选择题(每小题只有一个正确选项,共 10*6 分) 1.下列有关说法不正确的是( ) A.Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行 B.某吸热反应能自发进行,因此该反应一定是熵增反应 C.通常情况下,一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行 D.反应 NH3(g)+HCl(g)====NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH <0> 【答案】C 【解析】A、根据△G=△H-T·△S 可知,当反应是熵增放热的反应时,一定满足△H-T△S<0,反应一定 是自发进行的,选项 A 正确;B、吸热反应可以自发进行,△H>0,若满足△H-T△S<0,必须是熵增的反 应,选项 B 正确;C、根据△G=△H-T·△S 可知,当反应是熵增放热的反应时,一定满足△H-T△S<0, 反应一定不可能为非自发进行,选项 C 不正确;D、反应 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)为熵减的反应,若在室温 下可自发进行,根据△G=△H-T·△S,必须△H-T·△S<0,而△S<0,则一定得△H<0,才有可能△G <0,选项 D 正确。答案选 C。 2.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( ) A.化学反应的焓变与其反应的方向无关 B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行 D.焓变为负值的反应都能自发进行 【答案】C 【解析】焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。可逆反应 的两个反应其焓变的数值相等,但是符号(变化趋势)相反,故 A、B 项错误;焓变只表达化学反应是吸热还 是放热,不能用来独立判断反应的自发性,D 项错误;ΔH>0,说明反应为吸热反应,不利于反应自发进行, C 项正确。答案选 C。 3.下列说法中错误..的是 A.凡是放热反应而且熵增加的反应,就更易自发进行 B.对于同一物质在不同状态时的熵值是:气态>液态>固态 C.平衡常数 K 值越大,则可逆反应进行越完全,反应物的转化率越大 D.凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞【答案】D 【解析】A.属于放热和熵增加的反应,即△H<0,△S>0,根据△H-T△S<0 可知,反应易自发进行,故 A 正确;B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大,熵值增大,故 B 正确;C.平衡常数是利用生 成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,所以 K 值越大,说明这个反应正向进行的程度 越大,反应物的转化率越大,故 C 正确;D.活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向,因此能量达到活 化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞,故 D 错误;故选 D。 4.考察下述自然界的一些自发变化,可发现它们有一些共同的特点。下列说法不.正确的是 A.都有一定的方向性,按某一物理量标度由高到低自发进行 B.都可以用来做功,自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低 C.有一定的进行限度,自发过程总是单向地趋向于非平衡状态 D.有一定的数据差来判断自发变化能否发生 【答案】C 【解析】A.由图示可得,这些自然界中的自发变化,都是由高到低自发进行的,都有一定的方向性,故 A 正确;B.由图示可得,这些自然界中的自发变化,都会对外作功,随着自发过程的进行,高低差逐渐减小, 做功的本领逐渐降低,故 B 正确;C.由图示可得,这些自然界中的自发变化,随着自发过程的进行,自发 反应总是单向地趋向于平衡状态,如气压相等时,就不能再起风,但空气仍在运动,故 C 错误;D.由图示 可得,这些自然界中的自发变化,都是由高到低自发进行的,都存在一定的数据差,当这些数据差为 0 时, 就达到了平衡状态,故 D 正确;故选 C。 5.已知(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol,下列说法中正确的是( ) A.该反应中熵变小于 0,焓变大于 0 B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行 C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解都能自发进行 D.判断反应能否自发进行需要根据△H 与△S 综合考虑 【答案】D 【解析】A.由于整个反应中只有 NH3呈气态,所以该反应熵变大于 0,A 不正确;B.该反应是吸热反应,     1 1 1        H T S 2181 J mol 6.61J mo    273K l K 0 - - - - - 熵增大,所以在高温下能自发进行,B 不正确;C.碳酸盐分解反应中熵增加,但分解吸热,所以低温下碳 酸盐分解难以自发进行,C 不正确;D.判断反应能否自发进行时,应综合考虑△H 与△S,D 正确;故选 D。 6.下列内容与结论相对应的是 选 项 内容 结论 A H2O(g)变成 H2O(l) ΔS>0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为ΔS<0 C 一个反应的ΔH>0,ΔS>0 反应一定不自发进行 D H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-271 kJ·mol -1 ΔS=8 J·mol -1 ·K -1 反应在任意外界条件下均可自 发进行 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【解析】A 项,H2O(g)变为 H2O(l),混乱度减小,ΔS 0,错误;B 项,硝酸铵溶于水吸热,硝酸铵溶于 水可自发进行,说明ΔS 0,正确;C 项,一个反应的△H>0,△S>0,该反应在高温下ΔG(ΔG=ΔH-TΔS) 可小于 0,高温下该反应可自发进行,错误;D 项,虽然该反应的ΔG 小于 0,但ΔH、ΔS 是在常温常压下 测定的,ΔG 0 只能适用于一定温度、一定压强下判断反应的自发性,反应能否自发与外界条件有关,错 误;答案选 B。 7.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。把白锡制成的器皿放在 0℃ (T =273K)和 1.01×10 5 Pa 的室内保存,它能否变成灰锡(已知:该条件下白锡转化为灰锡的焓变和熵变分别是 △H=-2181 J·mol -1 ,△S=-6.61J·mol -1 ·K -1 ;当△H-T△S<0> A.能 B.不能 C.不能确定 D.升温后能 【答案】A 【解析】当△H-T△S<0> 以该条件下白锡能转化为灰锡,故选 A; 8.汽车尾气(含烃类、CO、NO 与 SO2等),是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催 化转化器,它使 NO 与 CO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+ 2CO2(g),在 298 K、100 kPa 下,ΔH=-113 kJ·mol -1 、ΔS=-145 J·mol -1 ·K -1 。下列说法中错误的  3 H T S 113 298 10 1 5 4 0          - - CO NO 3 2  3 2  是( ) A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 B.该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂 C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率 D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 【答案】B 【解析】A.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A 正确;B.常温下, ,故该反应常温下可自发进行,B 错误;C. 该反应常温下 可自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率,故 C 正确;D. 和 均会与血红蛋白结合而使人中 毒,D 正确;答案选 B。 9.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将 CO2转化为可利用的资源。目前工业上有 一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g), 下图表示该反应过程中能量(单位为 kJ·mol -1 )的变化,关于该反应的下列说法中,正确的是( ) A.高温下自发进行 B.任何温度都不自发进行 C.低温下自发进行 D.任何温度都能自发进行 【答案】C 【解析】由图可知:反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,正反应为气体物质的量减小的 反应,则为熵减的反应,即△H<0,△S<0,当△H -T△S<0 时,反应能自发进行,T 较小时,才能保证 △H -T△S<0,即该反应在低温下自发进行。答案选 C。 10.下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发的是 A.Fe2O3(s)+ C(s) 2Fe(s)+ CO2(g) B.N2O4(g) 2NO2(g) 1 2  3 2  3 2   1 2  C.Ag2O(s) 2Ag(s)+ O2(g) D.6C(s)+6H2O(1) C6H12O6(s) 【答案】D 【解析】A.Fe2O3(s)+ C(s) 2Fe(s)+ CO2(g)反应的△H>0、△S>0,高温下△H-T△S< 0,反应在高温下能自发进行,故 A 不符合;B.N2O4(g) 2NO2(g)反应的△H>0、△S>0,高温下 △H-T△S<0,反应在高温下能自发进行,故 B 不符合;C.Ag2O(s) 2Ag(s)+ O2(g)反应的△H >0、△S>0,高温下△H-T△S<0,反应在高温下能自发进行,故 C 不符合;D.6C(s)+6H2O(1) C6H12O6(s)反应的△H>0、△S<0,△H-T△S>0,反应一定不能自发进行,故 D 符合; 选 D。 二、主观题(共 3 小题,共 40 分) 11.(16 分)回答下列问题: (1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解 CO2,发生反应:2CO2(g)===2CO(g)+O2(g),该 反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0,ΔS________(填“>”“<”或“=”)0,在低温下,该反应 ________(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的 NO 会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的 NO 和 CO 转变成 CO2和 N2,化学方程式为 2NO+2CO 2CO2+N2。反应在常温下能够自发进行,则反应的Δ H________(填“>”“<”或“=”)0。 (3)已知在 100 kPa、298 K 时石灰石分解反应 CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)的ΔH>0,ΔS>0,则: ①该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。 ②据本题反应数据分析,温度________(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。 (4)已知 CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),ΔH=+218 kJ·mol -1 ,该反应能够自发进行的 反应条件是________。 (5)某吸热反应能自发进行,则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。 【答案】(每空 2 分)(1)> > 不能 (2)< (3)不能 能 (4)高温 (5)> 【解析】(1)由于 CO 燃烧生成 CO2为放热反应,则二氧化碳分解生成 CO 和氧气为吸热反应,ΔH>0,根据反 应式可知,化学反应后气体的化学计量数之和增加,ΔS>0,故低温下ΔG=ΔH-ΔS∙T>0,反应不能自发进行; (2)根据ΔG=ΔH-ΔS∙T,ΔG<0>     2 2 2 CO H CO H O c c K c c    (3) ①根据ΔG=ΔH-ΔS∙T,ΔG<0>0,ΔS>0,则常温下不能自发进行; ②T=ΔH/ΔS,则升高温度可自发进行,温度能成为反应方向的因素; (4) 根据ΔG=ΔH-ΔS∙T,已知该反应ΔS>0,ΔH>0,则高温时自发进行; (5)已知某吸热反应能自发进行,即ΔG<0>0,则ΔS>0。 12.(10 分)正误判断(正确的写“对”,错误的写“错”) (1) ,温度升高,K 增大,则 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H>0 。(______) (2)放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定 条件下也可自发进行。(_______) (3)一定温度下,反应 MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H<0>0。(_______) (4)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△H>0。(________) (5)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0> 【答案】(每空 2 分)(1)错 (2)对 (3)对 (4) 错 (5) 错 【解析】(1)根据化学平衡常数的表达式,该反应为 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),温度升高,K 增大, 说明升高温度,平衡向正反应方向移动,即△H>0,故(1)错误; (2)过程的自发性只能用于判断过程的的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率,故(2) 正确; (3)该反应为分解反应,△H>0,有气体的生成,属于熵增,即△S>0,故(3)正确; (4)根据反应方程式,该反应为熵减,即△S<0> 错误; (5)根据△G=△H-T△S,根据反应方程式,该反应为熵减,△S<0>0,推出, 故(5)错误。 13.(14 分)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 -113.0 84.0 -105.0 (1)在任何温度下都能自发进行的反应是 ; (2)任何温度下都不能自发进行的反应是 ;(3)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 。 【答案】(除标注外,每空 2 分)(1)C (2)B (3)77(3 分) A -161.6(3 分) D 【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。
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高二化学重难点训练
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