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1、第4節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向 質(zhì)量檢測試題 一般說來，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長的歷史。楊士勛（唐初學(xué)者，四門博士）《春秋谷梁傳疏》曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也”。這兒的“師資”，其實就是先秦而后歷代對教師的別稱之一?！俄n非子》也有云：“今有不才之子……師長教之弗為變”其“師長”當然也指教師。這兒的“師資”和“師長”可稱為“教師”概念的雛形，但仍說不上是名副其實的“教師”，因為“教師”必須要有明確的傳授知識的對象和本身明確的職責(zé)。 （滿分：100分，考試時間：40分鐘） 課本、報刊雜志中的成語、名言警句等俯首皆是,但學(xué)生寫作文運用到文章中的甚少,即使運用也很難做到恰如其分。為什

2、么?還是沒有徹底“記死”的緣故。要解決這個問題,方法很簡單,每天花3-5分鐘左右的時間記一條成語、一則名言警句即可。可以寫在后黑板的“積累專欄”上每日一換,可以在每天課前的3分鐘讓學(xué)生輪流講解,也可讓學(xué)生個人搜集,每天往筆記本上抄寫,教師定期檢查等等。這樣,一年就可記300多條成語、300多則名言警句,日積月累,終究會成為一筆不小的財富。這些成語典故“貯藏”在學(xué)生腦中,自然會出口成章,寫作時便會隨心所欲地“提取”出來,使文章增色添輝。 一、單項選擇題：本題包括10小題，每小題5分，共50分。 其實,任何一門學(xué)科都離不開死記硬背,關(guān)鍵是記憶有技巧,“死記”之后會“活用”。不記住那些基礎(chǔ)知識,怎

3、么會向高層次進軍?尤其是語文學(xué)科涉獵的范圍很廣,要真正提高學(xué)生的寫作水平,單靠分析文章的寫作技巧是遠遠不夠的,必須從基礎(chǔ)知識抓起,每天擠一點時間讓學(xué)生“死記”名篇佳句、名言警句,以及豐富的詞語、新穎的材料等。這樣,就會在有限的時間、空間里給學(xué)生的腦海里注入無限的內(nèi)容。日積月累,積少成多,從而收到水滴石穿,繩鋸木斷的功效。 1.下列過程屬非自發(fā)的是(　　) A.水由高處向低處流 B.室溫下水結(jié)成冰 C.氣體從高密度處向低密度處擴散 D.煤氣的燃燒 【解析】選B。自然界中水由高處向低處流、煤氣的燃燒、氣體從高密度處向低密度處擴散、室溫下冰的融化都是自發(fā)

4、過程，其逆向都是非自發(fā)的。 2．下列過程屬于能量趨于降低過程的是(　　) A．熟透的蘋果落到地面上 B．一瓶N2和一瓶H2混合后，形成均勻的混合物 C．石灰石分解的過程 D．水向高處流 【解析】選A。熟透的蘋果落到地上，勢能變小；N2和H2混合，能量不變；石灰石分解過程中吸熱，能量升高；水向高處流，勢能變大。 3．下列說法錯誤的是(　　) A．NH4NO3溶于水是自發(fā)過程 B．同一種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)時次之，而固態(tài)時最小 C．借助于外力能自發(fā)進行的過程，其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) D．由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，更適合于所有

5、的過程 【解析】選C。 4．25℃、1.01×105 Pa時，反應(yīng)：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ/mol自發(fā)進行的原因是該反應(yīng)(　　) A．是吸熱反應(yīng)　　　　 B．是放熱反應(yīng) C．是熵減反應(yīng) D．熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng) 【解析】選D。該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，從焓判據(jù)角度分析，不能自發(fā)進行。但該反應(yīng)是一個熵增的反應(yīng)，該反應(yīng)可自發(fā)進行，所以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。 5.下列反應(yīng)為吸熱反應(yīng)且能自發(fā)進行的是(　　) A.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s) B.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)CO

6、2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) D.2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s) 【解析】選B。吸熱反應(yīng)且能自發(fā)進行，必定是熵增反應(yīng)，A、C反應(yīng)物有氣體，生成物為固體和液體，明顯熵減，D為放熱反應(yīng)，應(yīng)選B。 6．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，其反應(yīng)原理是2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列說法中正確的是(　　) A．該反應(yīng)是熵增大的反應(yīng) B

7、．該反應(yīng)不能自發(fā)進行，因此需要合適的催化劑 C．該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行，催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率 D．該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行，因為正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 【解析】選C。只使用催化劑便可使尾氣發(fā)生轉(zhuǎn)化，故此反應(yīng)能自發(fā)進行。因反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故熵減小。因熵減小不利于反應(yīng)自發(fā)，故自發(fā)進行的原因是反應(yīng)放熱。 7．下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進行的是(　　) A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝＋163 kJ·mol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJ·mol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋

8、91 kJ·mol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJ·mol－1 【解析】選D。反應(yīng)自發(fā)進行的前提條件是反應(yīng)的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號發(fā)生變化。對于A項，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應(yīng)都不能自發(fā)進行；對于B項，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應(yīng)溫度不能過高；對于C項，ΔH>0，ΔS>0，要使反應(yīng)自發(fā)進行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時能自發(fā)進行；對于D項，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進

9、行。 8．羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g)　K＝0.1，反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。下列說法正確的是(　　) A．升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大 C．反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7mol D．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80% 【解析】選C。A選項：升高溫度，H2S濃度增加，說明平衡逆向移動，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯誤；B選項：通入CO后，正反應(yīng)速率瞬間增大，隨后又逐漸

10、減小，B錯誤；C選項：根據(jù) 　　　　　　　　　CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)　K＝0.1 起始物質(zhì)的量(mol) 10 n 0 0 變化物質(zhì)的量(mol) 2　 2　 2　2 平衡物質(zhì)的量(mol) 8 n－2 2 2 設(shè)該容器的體積為V，根據(jù)K＝0.1，列關(guān)系式得 [(2÷V )×(2÷V)]÷[(8÷V )×(n－2)÷V]＝0.1，解得n＝7，C正確；D選項：根據(jù)上述數(shù)據(jù)CO的平衡轉(zhuǎn)化率為2÷10×100%＝20%，D錯誤。 9．下列說法不正確的是(　　) A．焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進行的反應(yīng)都是放

11、熱反應(yīng) B．在同一條件下物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大 C．一個反應(yīng)能否自發(fā)進行取決于反應(yīng)放熱還是吸熱 D．一個反應(yīng)能否自發(fā)進行與焓變和熵變的共同影響有關(guān) 【解析】選C。本題考查焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響。焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的因素，但不是唯一因素。焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進行，即多數(shù)的自發(fā)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，A選項正確；熵是描述體系混亂度的物理量，熵值越大，體系混亂度越大。在同一條件下，不同物質(zhì)的熵值不同，B選項正確；實驗證明大多數(shù)自發(fā)進行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，也有一些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行，如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋C

12、H3COONH4(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋37.70kJ/mol，C選項錯誤；焓變與熵變對反應(yīng)方向有著共同影響，焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進行，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)進行，D選項正確。 10.在如圖所示圖1中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的氣體。若將中間活塞打開，兩種氣體分子立即都分布在兩個容器中(見圖2)。這是一個不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法中不正確的是(　　) A.此過程為混亂程度小的向混亂程度大的方向的變化過程，即熵增大的過程 B.此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出 C.此過程從有序到無序，混亂度增大 D.此過程是自發(fā)可逆的 【解析】選D。由題

13、意知ΔH=0、ΔS>0，由ΔH-TΔS知該過程的逆過程不能自發(fā)進行，所以D錯。 二、填空題：本題包括4小題，共50分。 11．（12分）已知在100 kPa、298.15 K時石灰石分解反應(yīng)：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3 kJ/mol　ΔS＝160.4 J/(mol·K)，則： (1)該反應(yīng)________(填“能”、“不能”)自發(fā)進行； (2)據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”、“否”)成為反應(yīng)方向的決定因素； (3)若溫度能決定反應(yīng)方向，則該反應(yīng)自發(fā)進行的最低溫度為________。 【解析】(1)ΔH－TΔS＝178.

14、3 kJ/mol－298.15 K×160.4×10－3 kJ/(mol·K)＝130.5 kJ/mol>0，所以該反應(yīng)不能自發(fā)進行。 (2)因為該反應(yīng)ΔH>0、ΔS>0，所以根據(jù)ΔH－TΔS可知在溫度較高的時候，可能小于0。 (3)根據(jù)ΔH－TΔS<0時，反應(yīng)可自發(fā)進行，則有：T>ΔH/ΔS＝1111.6 K。 答案：(1)不能　(2)能　(3)1111.6 K 12.(12分)(1)化學(xué)反應(yīng)：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH(298 K)=+178.2 kJ·mol-1 ΔS(298 K)=169.6 J·mol-1·K-1，常溫下該反應(yīng)________(填“能

15、”或“不能”)自發(fā)進行，CaCO3分解反應(yīng)要自發(fā)進行，溫度T應(yīng)高于________K。 (2)化學(xué)反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，在298 K、101 kPa下 ΔH=-113.0 kJ·mol-1，ΔS=-145.3 J·mol-1·K-1，反應(yīng)在該條件下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。 【解析】(1)298 K時，ΔH-TΔS=178.2 kJ·mol-1-298 K×169.6×10-3kJ·mol-1·K-1≈128 kJ·mol-1>0，故常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進行。當ΔH-TΔS<0時，T> ≈1 051 K，該反應(yīng)才能自發(fā)進行。 (

16、2)298 K時，ΔH-TΔS=-113.0 kJ·mol-1-298 K×(-145.3×10-3kJ·mol-1·K-1)≈-69.7 kJ·mol-1<0，因此該條件下反應(yīng)能自發(fā)進行。 答案：(1)不能 　1 051　 (2)能 13．（8分）已知，一個可逆反應(yīng)，若正反應(yīng)為自發(fā)過程，則其逆反應(yīng)為非自發(fā)過程，反之，亦然。 (1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980 K時ΔH－TΔS＝0。當體系溫度低于980 K時，估計ΔH－TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；當體系溫度高于980 K時，估計ΔH－TΔS____0。 (2)電子工業(yè)中清洗硅片上的S

17、iO2(s)的反應(yīng)為SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)　ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1　ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進行的溫度是_______________________________________________。 【解析】(1)C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，則2CO(g)CO2(g)＋C(s)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，且該反應(yīng)ΔS＜0，則當T＜980 K時，ΔH－TΔS<0，T＞980 K時，ΔH－TΔS＞0。 (2)由題給

18、信息，要使反應(yīng)能自發(fā)進行，須有ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ·mol－1－T×[－75.8 J/(mol·K)]×10－3 kJ/J<0則T<＝1.24×103 K。 答案　(1)小于　大于　(2)小于1 240 K 14．（18分）在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。 回答下列問題： (1)反應(yīng)的ΔH__________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0～60 s時段，反應(yīng)速率v(N2O4)為____________mol·L－1·s－

19、1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為________________。 (2)100 ℃時達平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達到平衡。 ①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是_______________________ _________________________________________________________________________。 ②列式計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2

20、 __________________ (3)溫度T時反應(yīng)達平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半。平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動，判斷理由是______________________________________________ _______________________________________________________。 【解析】(1)根據(jù)題目提供的信息：隨溫度升高，混合氣體的顏色變深(NO2濃度增大)，說明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正方向移動，則說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH>0。根據(jù)圖象可知，0～6

21、0 s時間段內(nèi)，NO2的物質(zhì)的量濃度變化量是0.120 mol·L－1，所以v(NO2)＝＝0.0020 mol·L－1·s－1，根據(jù)各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，所以v(N2O4)＝v(NO2)＝0.0010 mol·L－1·s－1；由圖象可知，100 ℃達到平衡時，c(NO2)＝ 0.120 mol·L－1，c(N2O4)＝ 0.040 mol·L－1，所以化學(xué)平衡常數(shù)K1＝＝0.36 mol·L－1。 (2)改變反應(yīng)溫度為T，以c(N2O4)以0.0020 mol·L－1·s－1的平均速率降低，說明c(N2O4)減低，平衡向著正方向移動，又因為該反應(yīng)N2O4(g)2N

22、O2(g)的焓變ΔH>0，說明反應(yīng)溫度升高；②因為c(N2O4)以0.0020 mol·L－1·s－1，反應(yīng)經(jīng)過的時間是10 s，所以Δc(N2O4)＝0.0020 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1，則Δc(NO2)＝0.020 mol·L－1×2＝ 0.040 mol·L－1，所以平衡時c(N2O4)＝0.040 mol·L－1－0.020 mol·L－1＝0.020 mol·L－1，c(NO2)＝0.120 mol·L－1＋0.040 mol·L－1＝0.16 mol·L－1，則K2＝＝1.3 mol·L－1。 (3)溫度為T時，達到平衡時，將反應(yīng)容器的體積減

23、小一半，此過程相當于增大壓強的過程。當其他條件不變時，增大壓強，平衡會向著氣體物質(zhì)的量減小的方向移動，對于此反應(yīng)來說[N2O4(g)2NO2(g)]，當其他條件不變時，增大壓強，平衡向逆方向移動。 答案：(1)大于　0.001 0　0.36 mol·L－1 (2)①大于　反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進行，故溫度升高 ②平衡時，c(NO2)＝0.120 mol·L－1＋0.002 0 mol·L－1·s－1×10 s×2＝0.16 mol·L－1，c(N2O4)＝0.040 mol·L－1－0.002 0 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1，則K2＝≈1.3 mol·L－1 (3)逆反應(yīng)　對氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強平衡向逆反方向移動 第 7 頁