第2章作业题解(化学反应的方向和程度)
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第二章 化学反应的方向一、选择题(每题2分,共40分)1.如果系统经过一系列变化,最后又变到初始状态,则系统的 (A ) Q =0,W =0,ΔU =0,ΔH =0 (B ) Q ≠ 0,W ≠0,ΔU =0,ΔH =Q (C )Q =-W ,ΔU =Q+W ,ΔH =0 (D ) Q ≠ W ,ΔU =Q+W ,ΔH =02.体系的性质有广延性质和强度性质,下列哪一组均属广延性质 (A )T ,V ,H ,U ; (B )U ,S ,G ,H ; (C )S ,H ,G ,T (D )S ,T ,V ,G 。
3.在下列反应中,r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 (A ). Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) (B ). 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s)(C ). Ag (s) +12 Br 2 (l) → AgBr (s) (D ) Ag (aq) +12Br 2 (g) → AgBr (s)4.若某体系所吸收的热量,全部用于体系的内能增加,则所需的条件是:①封闭系统 ②不做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温(A )①和②; (B )①和③;(C )①和④;(D )②和④。
5.一般来说,以下哪种情况会导致熵值较小? (A) 分子数较多; (B )气体的量增加; (C) 分子对称性增加; (D )固体物质液化。
6.在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的焓变为-395.5kJ·mol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为 (A ). -789.1 kJ·mol-1 (B ). 0 (C ). +1.9 kJ·mol-1 (D )-1.9 kJ·mol-17.25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1,若在1L 水中加入1 mol NaCl ,则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的(A ). ΔS > 0,ΔG > 0 (B ) ΔS > 0,ΔG < 0 (C ). ΔG > 0,ΔS < 0 (D ). ΔG < 0,ΔS < 0 8.下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是(A ). Li (g) (B ). Li (s) (C ). LiCl·H 2O (s) (D ). Li 2CO 3 (s) 9.下列反应中,r m ΔS 值最大的(A ). C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) (B ). 2SO 2 (g) + O 2 (g) →2SO 3 (g)(C ). CaSO 4 (s) + 2H 2O (l) → CaSO 4·2H 2O (s) (D ). 2NH 3 (g) →3H 2 (g) + N 2 (g) 10.下列热力学函数中数值不为零的是:(A )f m ΔH (Cl 2,g);(B )f m ΔG (Br 2,l);(C )f m ΔG (Hg,l);(D )m S (H 2,g)。
高考化学第二单元反应的方向和限度专题12020.031,把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中,如图所示。
最先观察到酚酞变红的现象的区域是A、I和IIIB、I和IVC、II和IIID、II和IV2,可逆反应2NO 22NO+O2,在恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2②单位时间内生成n molO2的同时,生成2n mol NO③NO2、NO、O2的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A、①④⑥B、②③⑤C、①③④D、①②③④⑤⑥3,用“增大”“减小”或“不变”填空:4,一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极上通乙烷和氧气,其电极反应式为:C2H6+18OH--14e- =2CO32-+12H2O,7H2O+7/2O2+14e- =14OH-,有关此电池的推断正确的是A、电解质溶液中电子向正极移动B、放电一段时间后,KOH的物质的量浓度不变C、通乙烷的电极为负极D、参加反应的O2和C2H6的物质的量之比为2:75,将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中,铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连,以电流强度1A通电10min,然后反接电源,以电流强度2A继续通电10min。
下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是6,某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线图2-3所示。
由图中数据分析,该反应的化学方程式为:________________________________________。
反应开始至2 min,Z的平均反应速率为 __________。
(2)(6分)取a mol A和b mol B置于V L容器中,发生可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),1 min后,测得容器内A的浓度为x mol·L-1,这时B的浓度为:;C的浓度为:。
第二单元 化学反应的方向和限度【考试说明】1.了解化学反应的可逆性。
能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向。
2.理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
【高考点击】例.(2008上海高考·26)在2L 密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O 2(g)2NO 2(g)体系中,n(NO)(1)写出该反应的平衡常数表达式:K = 。
已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是 热反应。
(2)右图中表示NO 2的变化的曲线是 。
用O 2表示从0~2s 内该反应的平均速率v(O 2)= 。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a 、v(NO 2)=2v(O 2)b 、容器内压强保持不变c 、v 逆(NO)=2v 正(O 2)d 、容器内的密度保持不变(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。
a 、及时分离出NO 2气体b 、适当升高温度c 、增大O 2的浓度d 、选择高效的催化剂【知识梳理】1.可逆反应:在 条件下,既能向 方向进行又能向 方向进行的反应。
如H 2O 电解生成H 2和O 2,与H 2和O 2反应生成H 2O 属于可逆反应。
2.判断化学反应的方向:(1)熵变△S 的大小:混乱度增加,△S 0 ,混乱度减小,△S 0 。
同一种物质,三种状态下,熵值的大小顺序: > > 。
(2)焓变△H 的大小:放热,△H 0 ,吸热,△H 0 。
(3)用△H ( 变)和△S ( 变)组合说明△H<0,△S>0, 自发进行;△H>0,△S<0, 自发进行 △H>0,△S>0, 自发进行;△H<0,△S<0, 自发进行例1.对于化学反应方向的确定不仅与焓变(△H )有关,也与温度(T )、熵变(△S )有关,实验证明,化学反应的方向应由△H -T △S 确定,若△H -T △S<0,则自发进行,否则不能自发进 行。
第1节化学反应的方向一、选择题1.下列关于自发过程的叙述中,正确的是()A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程解析:在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程为自发过程,A错误;有的自发反应需要加热才能进行,如高温自发反应,B错误;C正确,同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能;D错误,非自发过程在一定条件下可能变为自发过程。
答案:C2.下列对熵的理解不正确的是()A.同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小D.25 ℃、1.01×105 Pa时,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应解析:同种物质,气态时的熵值大于固态时的熵值;与外界隔离的体系,自发过程总是向着熵增大的方向进行,将导致体系的熵增大;反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)进行后,气体的物质的量增多,是熵增大的反应。
答案:C3.下列关于化学反应的焓变的叙述中,正确的是( )A.化学反应的焓变与反应的方向性无关B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向C.焓变为正的反应都是吸热反应D.焙变为正的反应都能自发进行解析:焓变与反应的方向性有关,A项错误;化学反应的焓变不能直接决定化学反应的方向,B 项错误;焓变为正的反应,体系内能增大,即为吸热反应,C项正确;焓变不能直接判断反应能否自发进行,D项错误.答案:C4.25 ℃和1。
01×105 Pa时,反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56。
76 kJ·mol-1,自发进行的原因是( )A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减少的反应D.熵增大效应大于能量效应解析:熵增原理是解释部分自发过程的判据。
本章测评1.有效碰撞是指( )A.反应物分子间的碰撞B.反应物活化分子间的碰撞C.能发生化学反应的碰撞D.反应物活化分子间有合适取向的碰撞思路解析:反应物分子间的碰撞是随时可以发生的,但是只有反应物活化分子之间的碰撞才可能发生化学反应,而能发生化学反应的碰撞就是有效碰撞,这也正是活化分子中有合适取向的碰撞。
答案:CD2.可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)(正反应为放热反应)处于平衡状态,下列条件可以提高A的转化率的是( )①升温②降温③增大压强④降低压强⑤加催化剂⑥除去C ⑦增加A ⑧增加BA.①③⑤⑦B.②④⑥⑧C.②③⑥⑧D.②④⑤⑦思路解析:其反应物的转化率(α)是指可逆反应达到平衡时,已反应的该反应物的物质的量占该反应物起始总物质的量的百分含量。
在不改变A 的起始总量时,必须使化学平衡向右移动,才能提高A的转化率,由于该反应是一个放热的且气体体积减少的反应,所以降温及增大压强均可使平衡向右移动。
但是,加入催化剂只能同等程度地增大正、逆反应速率,因而不能使化学平衡移动。
答案:C3.在一密闭容器中,反应mA(g)nB(g)+nC(g)达平衡后,保持温度不变,将容器容积压缩到原来的一半,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的1.8倍,则( )A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A的转化率增加了C.物质C的质量分数增加了D.m>2n思路解析:由于c=,当V变为原来的1/2时,如果平衡不发生移动,则n 不变,c必然是原来的2倍。
现在B和C的浓度均是原来的1.8倍,则证明n(B)、n(C)均减小了,进而推知平衡向左移动。
而物质C的质量分数等于C的质量占混合体系总质量的百分数,而总质量不变,所以C的质量分数减小,物质A的量增加,所以A的转化率减小。
而增加压强,平衡向气体体积减小的方向移动,所以m<2n。
答案:A4.可逆反应mA(g)+nBpC(g)+qD中,A和C都是无色气体,达到平衡后,下列叙述正确的是( )A.若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明D是固体B.增大压强平衡不移动,说明m+n一定等于p+qC.升高温度,A的转化率减小,说明正反应是吸热反应D.若B是气体,增大A的量,A、B转化率并不都增大思路解析:由方程式可知B、D的凝聚状态不确定。
第二章 化学反应进行的方向和限度教学内容1. 焓变与变化方向;2. 熵变与变化方向;3. 吉布斯函数变与变化方向;4. 化学反应的限度——化学平衡。
教学要求理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念;掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法;熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法;掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法;掌握标准平衡常数(ΘK )的表达和ΘK 与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算;了解影响化学平衡移动的有关因素。
知识点与考核点1.熵(S )系统内微观质点混乱度的量度。
Ωln k S =(k 是Boltzmann 常数,Ω是微观状态数(与混乱度密切相关)。
熵是状态函数。
2. 热力学第三定律在0K 时,任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0,(固体在0K 时,任何物质的 热运动停止,只有一种微观状态,即Ω=1)。
3. 标准摩尔熵(θm S )一定温度下,1mol 纯物质在标准情况下的规定熵。
人为规定:处于标准条件下的水合H +离子的标准熵为零,其它离子的标准熵为其相对值。
4.影响熵的因素① 相同物质S g > S l > S s ;② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂,熵越大; ③ 固体溶解于水,熵增加,而气体溶解于水,熵减小; ④ 温度越高,熵越大。
5.反应熵变的计算对化学反应a A + f F = g G + d D=θ∆m r S gS θm ,G + dS θm ,D – aS θm ,A – fS θm ,F =∑θνBB,m B S 。
注意:①计量系数;②物质的聚集状态。
6. 熵变与化学反应方向等温等压条件下,熵变大于零(S ∆> 0)有利于变化过程自发进行,但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。
7. 焓变与化学反应方向等温等压条件下,焓变小于零(H ∆> 0)有利于变化过程自发进行,但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。
8. 吉布斯函数TS H G -= (G 为状态函数,为复合函数)。
基础知识清单2.2.2化学反应的方向与限度(化学平衡状态)一、可逆反应 1.定义在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
2.表示方法可逆反应方程式用“”连接,把从左向右进行的反应称为正反应,把从右向左进行的反应称为逆反应。
3.特点(1)同一条件下,正反应和逆反应同时发生。
(2)反应不能进行到底,反应物不能实现完全转化。
(3)反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存于同一反应体系。
(4)反应达到限度时,反应仍在进行,没有停止。
二、化学平衡状态 1.化学平衡的建立(1)化学平衡的建立过程。
实例:以N 2+3H 22NH 3为例N 2+3H 22NH 3反应物浓度 v 正 生成物浓度 v 逆 开始时c (N 2)最大 c (H 2)最大 最大进行中 c (N 2)减小 c (H 2)减小 减小 增大 增大平衡时 c (N 2)不变 c (H 2)不变不变 不变 不变(2)化学平衡建立的浓度—课后分层练2.化学平衡状态当外界条件不变时,可逆反应进行到一定程度,反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化,称之为化学平衡状态。
3.化学平衡状态的特征4.化学反应达到平衡状态的判断方法 1.直接标志 (1)v 正=v 逆①同一种物质的生成速率等于消耗速率;①在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学计量数之比; ①在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。
(2)各组分的浓度保持一定①各组分的浓度不随时间的改变而改变;①各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。
2.间接标志——“变量不变”(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体分子数不等的反应)。
(2)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
(3)根据平均摩尔质量(即平均相对分子质量)计算公式⎺M =m (气总)n (气总),若⎺M 在反应过程中是一变量,则平均摩尔质量(平均相对分子质量)保持不变,反应达到平衡状态。