2019学年高中化学同步课时分层作业8化学反应的方向鲁科版选修4

课时分层作业(八) 化学反应的方向
(建议用时：45分钟)
[基础达标练]
1．下列说法正确的是( )
A．放热反应均是自发反应
B．ΔS大于零的反应均是自发反应
C．若ΔH和ΔS均大于零，则高温时，反应能自发进行
D．产物的物质的量增加的反应，ΔS大于零
C[若ΔH＜0、ΔS＜0，则反应在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，故A 项错误；若ΔH＞0、ΔS＞0，则在低温下ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进行，在高温下ΔH －TΔS＜0，反应能自发进行，故B项错误，C项正确；气体物质的物质的量增加的反应，ΔS大于零，故D项错误。

]
2．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．N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
D．2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g)
C[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生成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生成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项正确，D 项不正确。

]
3．不能用焓判据解释的自发进行的反应过程是( )
A．铁在潮湿空气中生锈
B．天然气的燃烧
C．铜在潮湿空气中产生铜绿
D．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3
D[铁在潮湿空气中能自发产生铁锈，能量降低，是能用焓判据解释的自发过程；天然气燃烧生成CO2和水时放热，能量降低，是能用焓判据解释的自发过程；铜在潮湿空气中能自发产生铜绿，能量降低，是能用焓判据解释的自发过程；NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3，可以产生结冰现象，是一个吸热的自发过程，不能用焓判据解释，故选D。

] 4．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( )
【导学号：41722073】
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
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。

]
5．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
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。

]
6．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是( )
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B．由焓判据和熵判据组合成的复合判据更适合判断所有过程的自发性
C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应，其在较高温度(1 200K)下能自发进行
D．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的
D[焓判据和熵判据都不全面，应采用复合判据ΔH－TΔS来判断过程的自发性。

CaCO3的分解反应是一个ΔH＞0、ΔS＞0的反应，所以在较高温度下有ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。

]
7．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]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，即反应是放热反应。

当T＜980 K时，ΔH－TΔS＜0，正反应能够自发进行。

(2)中主要氧化产物是二氧化碳；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)中主要氧化产物是一氧化碳。

[答案] (1)小于 大于 (2)CO CO 2
[能力提升练]
8．汽车尾气(含烃类、CO 、NO 、SO 2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) ========催化剂N 2(g)＋2CO 2(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高于生成物的总能量
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
B [此反应是放热反应，A 项正确；常温下，ΔH －T ΔS ＜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。

]
9．(1)已知：298 K 、101 kPa 时，反应CaO(s)＋SO 2(g)===CaSO 3(s) ΔH ＝－402.0 kJ·mol －1，ΔH －T ΔS ＝－345.7 kJ·mol －1
，若此反应中ΔH 和ΔS 不随温度变化而变化，则保持此反应自发进行的温度低于________。

(2)已知：H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝44.0 kJ·mol －1，ΔS ＝118.8 J·mol －1·K －1。

则水的沸点是________________。

(3)已知在298 K 时，由石墨生成金刚石的反应的ΔH ＝1.895 kJ·mol －1，ΔH －T ΔS ＝2.866 kJ·mol －1
，又已知石墨的熵S 石＝5.694 J·mol －1·K －1
，则金刚石的熵S 金＝
________(化学反应的熵变是生成物的总熵与反应物的总熵之差)，这两种碳的同素异形体中更有序的是________。

[解析] (1)因为298 K 、101 kPa 时，题给反应的ΔH ＝－402.0 kJ·mol －1，ΔH －T ΔS ＝－345.7 kJ·mol －1，则有ΔS ＝(－402.0 kJ·mol －1＋345.7 kJ·mol －1)/298 K≈－0.189 kJ·mol －1·K －1。

要使反应能自发进行，需使ΔH －T ΔS ＜0，即－402.0 kJ·mol －1－T ×(－0.189 kJ·mol －1·K －1)＜0，得T ＜2 127 K ，因此保持此反应自发进行的温度低于2 127 K 。

(2)在水沸腾时，ΔH －T ΔS ＝0，则T ＝ΔH ÷ΔS ＝44.0×103 J·mol －1÷118.8 J·mol －1·K －1≈370.4 K。

(3)石墨转化为金刚石的反应为C(s ，石墨)===C(s ，金刚石)，ΔH －T ΔS ＝ΔH －T (S
金－S 石)＝2.866 kJ·mol －1，即1.895 kJ·mol －1－298 K×(S 金－5.694×10－3kJ·mol －1·K
－1)＝2.866 kJ·mol －1，解得S 金＝2.436×10－3kJ·mol －1·K －1＝2.436 J·mol －1·K －1。

熵用来量度混乱度的程度，混乱度越小，体系的熵值就越小，或者说体系的熵值越小，则越有序。

通过上面的计算知S 金＜S 石，则金刚石比石墨更有序。

[答案] (1)2 127 K (2)370.4 K (3)2.436 J·mol －1·K －1 金刚石。