高中化学 第二章 第1节 化学反应的方向课时作业 鲁科版选修4
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第一节化学反应的方向(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)1.(2020·商丘高二检测)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,将更适合于所有的过程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在较高温度(1200 K)下则能自发进行D.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的【解析】选D。
焓判据和熵判据都不全面,应采用复合判据ΔG=ΔH-TΔS,对于CaCO3分解的反应是一个ΔH>0而ΔS>0的反应,所以只有在较高温度下,ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行。
2.下列说法正确的是( )A.反应2Mg(s)+CO 2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0B.ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下能自发进行C.反应CaCO 3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔS<0D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同【解析】选A。
反应物中有气体,生成物中没有气体,则ΔS<0,若要使反应自发进行,ΔH-TΔS<0,则ΔH必须小于0,A项正确;根据ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行,则ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下不能自发进行,B项错误;反应物中无气体,生成物中有气体,则ΔS>0,C 项错误;同一物质不同状态的熵值:气体>液体>固体,D项错误。
3.(2020·菏泽高二检测)已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为①C(石墨,s)+O 2(g)CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1②C(金刚石,s)+O 2(g)CO2(g)ΔH=-395.4 kJ·mol-1关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )A.石墨转化成金刚石是自发的过程B.金刚石转化成石墨是自发的过程C.石墨比金刚石能量高D.金刚石比石墨稳定【解析】选B。
课时训练7化学反应的方向一、单项选择题1.下列过程是非自发的是()。
A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧C.铁在潮湿空气中生锈D.室温下水结成冰解析:自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化,都是自发过程,其逆向都是非自发的。
答案:D2.下列说法完全正确的是()。
A.放热反应均是自发反应B.ΔS为正值的反应均是自发反应C.物质的量增加的反应,ΔS为正值D.如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,反应可能自发进行解析:焓判据、熵判据均不是反应能否自发进行的唯一判据,因此A、B说法均不正确;C应该是“气体物质的量增加的反应,ΔS为正值”;如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,ΔH-TΔS有可能小于零,因此反应可能自发进行是正确的。
答案:D3.下列说法不正确的是()。
A.体系有序性越高,熵值就越低B.自发过程可能导致体系的熵增大C.吸热反应不可以自发进行D.同种物质气态时熵值最大答案:C4.下列说法正确的是()。
A.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变C.自发反应在恰当条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现解析:放热反应常常是容易进行的过程,吸热反应有些也是自发反应;自发反应的熵不一定增大,可能减少,也可能不变;过程的自发性只能用于判断过程的方向,是否能实现还要看具体的条件。
答案:C5.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。
现把白锡制造的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应,焓变和熵变分别为ΔH=-2 180.9 J·mol-1;ΔS=-6.61J·mol-1·K-1)()。
A.会变B.不会变C.不能确定D.升高温度才会变解析:自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。
2018-2019学年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度第1节化学反应的方向作业1 鲁科版选修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度第1节化学反应的方向作业1 鲁科版选修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1节化学反应的方向1.碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就自发地分解产生氨气,对其说法正确的是()A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解与能量无关C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据判断不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,能自发分解解析:选A。
(NH4)2CO3常温下能自发分解,是因为反应体系中有NH3(g)生成而使熵增大,A 正确;(NH4)2CO3分解为吸热反应,B错误;根据能量判据,大多数放热反应为自发的,但有些吸热反应也能自发进行,如已知中(NH4)2CO3在常温下可自发分解,C错误;有些碳酸盐很稳定,如Na2CO3等不能自发分解,D错误。
2.下列说法中正确的是()A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变C.熵增加且放热的反应一定是自发反应D.非自发反应在任何条件下都不能实现解析:选C。
有的吸热反应是自发的,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,A项错误;有的自发反应是熵减的,如Ba(OH)2与H2SO4反应,B项错误;熵增的放热反应,ΔH-TΔS一定小于0,故为自发反应,C项正确;非自发反应在一定温度下也能发生,D项错误。
第2章 化学反应的方向、限度与速率一、单选题1.下列说法不正确的是( )A.ΔH <0、ΔS >0的反应在任何温度下都能自发进行B.反应()43NH HCO s ()()()322NH g +H O g +CO g ΔH =+185.57kJ ·mol -1能自发进行,原因是体系有自发向混乱度增加的方向进行的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应速率 2.一定条件下的密闭容器中发生反应:4NH 3(g)+5O 2(g)4NO(g)+6H 2O(g) ΔH =-905.9kJ ·mol -1,下列叙述正确的是( )A.4mol NH 3和5mol O 2反应,达到平衡时放出的热量为905.9kJB.平衡时,v 正(O 2)=45v 逆(NO) C.平衡后降低压强(增大体积),混合气体的平均摩尔质量增大 D.平衡后升高温度,混合气体中NO 的含量降低3.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),该反应的ΔH <0,下列叙述正确的是( )A.平衡常数K 值越大,X 的转化率越大B.达到平衡时,反应速率v 正(X)=2v 逆(Z)C.达到平衡后,降低温度,正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数D.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应向逆反应方向移动 4.反应Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g)在700℃时平衡常数为1.47,在900℃时平衡常数为2.15。
下列说法正确的是( )A.升高温度,该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小B.该反应的化学平衡常数表达式为[][][][]2FeO CO Fe CO K = C.该反应的正反应是吸热反应 D.增大CO 2浓度,平衡常数增大 5.如图表示的是可逆反应A+2B2C+3D 的化学反应速率随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断出( )A.正反应是吸热反应B.若A、B是气体,则D是纯液体或固体C.逆反应是放热反应D.A、B、C、D均为气体6.将一定量的E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。
第2章 第1节(45分钟 100分)(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.下列说法不正确的是( )A .铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程B .冰融化的过程中,熵值增加C .无热效应的自发过程是不存在的D .同一物质固态时熵值最小解析: 自发过程是在一定条件下不需要外力就能进行的过程。
铁生锈和氢燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增强、放出热量的自发反应,A 项正确;冰融化即有序性减小,混乱度增加,即熵值增加,B 项正确;物质由有序转化为无序时,不一定发生热效应,如分子的扩散现象,C 项错误;同一物质在固态时有序性最高,混乱度最小,熵值最小,D 项正确。
答案: C2.能用能量判据判断下列过程的方向的是( )A .水总是自发地由高处往低处流B .放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行C .有序排列的火柴散落时成为无序排列D .多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大解析: A 项,水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向。
B 项,吸热反应也可以自发进行,例如,在25 ℃和1.01×105Pa 时,2N 2O 5(g)===4NO 2(g)+O 2(g) ΔH =+56.7 kJ·mol -1 (NH 4)2CO 3(s)===NH 4HCO 3(s)+NH 3(g) ΔH =+74.9 kJ·mol -1。
不难看出,上述两个反应都是吸热反应,又都是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。
C 项,有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据。
D 项,扑克牌的无序排列也属于熵判据。
答案: A3.下列说法中正确的是( )A .能自发进行的反应一定能迅速发生反应B .非自发进行的反应一定不可能发生反应C .能自发进行的反应实际可能没有发生反应D .常温下,2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑,即常温下水的分解反应是自发反应解析: ΔH -T ΔS 这个判据指的是在温度、压强一定的条件下,化学反应自动发生的趋势,即反应发生的可能性,它并不能说明在该条件下一个可能自发进行的化学反应能否实际发生,因为化学反应能否实际发生还涉及到反应速率问题,所以A不正确;非自发不含有“不可能”之意。
2019-2020学年鲁科版选修4 第2章第1节化学反应的方向课时作业1、下列说法正确的是()A.可用5%碳酸氢钠溶液为某些酸中毒患者进行输液治疗B.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀C.合成氨的反应是放热反应,因此工业合成常采用低温条件D.吸热反应“TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)”在一定条件下可自发进行,则该反应△S<02、下列说法正确的是()A. 凡是放热反应都是自发的B. 铁在潮湿空气中生锈是自发过程C. 自发反应都是熵增大的反应D. 电解池的反应是属于自发反应3、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. 2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)B. 2Fe2O3(s)+3C(s)=Fe(s)+3CO2(g)C. N2O4(g)=2NO2(g)D. 6C(s)+6H2O(l)=C6H12O6(s)4、下列说法正确的是()A.Na与H2O 的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径途径a比途径b放出更多热能途径途径a:C CO+H2CO2+H2O 途径b:C CO2 C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同D.Mg在CO2中燃烧生成MgO和C的反应中,化学能全部转化为热能5、已知反应2CO(g) ===2C(s) + O2(g) ΔH>0 设ΔH和ΔS不随温度而变,下列说法正确的是()A. 低温下能自发进行B. 高温下能自发进行C. 低温下不能自发进行,高温下能自发进行D. 任何温度下都不能自发进行6、下列反应过程中,△H>0且△S>0的是()A. CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)B. NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)C. 4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)D. H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l)7、已知:(NH4)2CO3(s)═NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ·mol﹣1,下列说法中正确的是()A.该反应中熵变小于0,焓变大于0B.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一定自发进行D.判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑8、下列说法错误的是()A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B.2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△HC.反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0 D.CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0 9、250℃和1.01×105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol,该反应能自发进行的原因是()A. 是吸热反应B. 是放热反应C. 是熵减少的反应D. 熵增大效应大于焓效应10、298 K,l.0l×l05Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7 kJ/mol 能自发进行的原因是A. 是吸热反应B. 是放热反应C. 是熵减小的反应D. 熵增效应大于热效应11、反应:CaCl2+CO2+H2O =CaCO3↓+2HCl 在任何情况下都不能发生反应,原因是该反应()A. △H>0 △S>0B. △H<0 △S<0C. △H<0 △S>0D. △H>0 △S< 012、符合下列条件的反应一定能自发进行的是()A. △S>0 △H<0B. △S<0 △H<0C. △S>0 △H>0D. △S<0 △H>013、下列说法正确的是()A. ΔH<0、ΔS<0的反应在低温时不能自发进行B. 反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,在高温时能自发进行C. 两种物质反应,无论方程式的书写形式如何△H均不变D. 增大反应物浓度,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大14、下列说法正确的是()A. 物质发生化学变化不一定伴随着能量变化B. 硫酸钡、醋酸铵、氨水都是弱电解质C. 用Na2S 溶液与AlCl3溶液混合制取Al2S3D. 在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向△H-T△S<0的方向进行15、将NO2装入带有活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,下列叙述正确的是()A. 升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应B. 慢慢压缩气体体积,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅C. 慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D. 恒温恒容时,充入稀有气体,压强增大,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅16、下列过程不用熵判据判断的是()A. 氯化铵与氢氧化钡晶体混合研磨,很快会闻到刺激性气味B. 冬天一杯热水很快变冷C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列D. 多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大17、在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物质的浓度(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是()A. △H<0,△S>0B. △H>0,△S<0C. △H>0,△S>0D. △H<0,△S<018、关于冰融化为水的过程判断正确的是()A. △H>0,△S>0B. △H<0,△S>0C. △H>0,△S<0D. △H<0,△S<019、已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值。
[课时作业]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。
2.1 化学反应的方向A组基础练(建议用时5分钟)1.对于反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s),ΔH=-444.3kJ·mol-1, ΔS=-280.1 J·mol-1·K-1。
在常温、常压下反应能自发进行,对反应的方向起决定性作用的是( D )A.熵变B.温度C.压强D.焓变2.对于化学反应方向的确定,下列说法正确的是 ( C )A.放热的反应,一定能自发进行B.加入合适催化剂,能改变某反应的ΔHC.NH 4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向D.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成3.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( C )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4.下列自发反应可用焓判据来解释的是( C )A.2N 2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=56.7 kJ·mol-1B.(NH 4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=74.9 kJ·mol-1C.2H 2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572 kJ·mol-1D.CaCO 3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH=178.2 kJ·mol-15.下列反应中,在高温下不能自发进行的是( A )A.CO(g)C(s)+O 2(g)B.2N 2O5(g)4NO2(g)+O2(g)C.(NH 4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO 3(s)MgO(s)+CO2(g)6.下列过程属于熵减小的是( D )A.固体的溶解过程B.气体扩散过程C.液态水变为水蒸气D.CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)7.已知C 2H5OH(l)C2H4(g)+H2O(l)的ΔH=45.78 kJ·mol-1,ΔS=126.19 J·mol-1·K-1。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理2-1 化学反应的方向1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧C.铁在潮湿的空气中生锈D.室温下液态水结成冰【答案】D【解析】自然界中的水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、室温下冰的融化都是自发过程,其逆向都是非自发的,故正确答案为D。
2.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种重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据【答案】C【解析】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,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素,但不是唯一因素”。
3.知道了某过程有自发性之后,则()A.可判断出过程的方向B.可确定过程是否一定会发生C.可预测过程发生完成的快慢D.可判断过程的热效应【答案】A【解析】判断某反应是否自发,只是判断反应的方向,与是否一定会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
4.下列说法中正确的是()A.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应B.自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应C.熵增加且放热的反应一定是自发反应D.非自发反应在任何条件下都不能发生【答案】C【解析】一个反应的ΔH-TΔS<0则是自发的,可看出ΔH和ΔS都对反应有影响,不只是由单方面决定,A、B错误;熵增加即ΔS>0,放热反应的ΔH<0,代入公式得ΔH-TΔS<0,故是自发的,C正确;非自发的反应,可以通过改变条件,使ΔH、T、ΔS发生改变,从而使ΔH-TΔS<0,达到自发,D错误。
5.下列有关反应的方向说法不正确的是()A.放热的自发过程都是熵值减小的过程B.吸热的自发过程常常是熵值增加的过程C.水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向D.常用能量判据、熵判据组成的复合判据判断反应进行的方向【答案】A【解析】放热的自发过程可能使熵值减小、增加或无明显变化,故A错误。
第一章 第一节 化学反应的方向
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 下列说法中正确的是()
A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
B.伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【答案】AC
【解析】物质发生化学反应都伴随着能量的变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质发生物理变化、核变化也伴有能量变化。
在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓(x)与反应物的总焓(y)之间的关系为x>y ,化学反应为放热反应;x<y ,化学反应为吸热反应;x ≠y 。
2.ΔH -T ΔS 作为化学反应方向的判据,它适用的条件是( )
A.温度、压强一定
B.压强一定
C.温度、体积一定
D.体系中物质的状态一定
【答案】A
【解析】ΔH -T ΔS 只能用于温度、压强一定的条件下的化学反应的判断,不能用于其他条件下的反应判断。
3.下列反应都是吸热反应,在高温下不能自发进行的是( )
A.CO(g)=C(s)+ 21O 2(g)
B.2CuO(s)=Cu 2O+21O 2
(g) C.MgCO 3(s)=MgO(s)+CO 2(g) D.SnO 2(s)+C(s)=Sn(s)+CO 2(g)
【答案】A
【解析】A 反应既是吸热反应,又是熵减小的反应,所以温度越高,ΔH -T ΔS 的值越大,不能自发进行。
B 、C 、D 的反应是吸热反应,但都是熵增加反应,温度越高。
ΔH -T ΔS 的值越小,可能自发进行。
4.对于反应:4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)
ΔH =-444.3 kJ •mol –1 ΔS =-280.1 J •mol –1•K –1在常温、常压下反应能自发进行。
对
反应的方向起决定性作用的是()
A.熵变
B.温度
C.压强
D.焓变
【答案】D
【解析】ΔH -T ΔS<0时反应可自发进行,由于常温、常压下,T ΔS 是较小的确定的值,由ΔH -T ΔS ≥0时,
T ≤K 2.1586K
mol kJ 101.280mol kJ 3.4441131
=∙∙⨯-∙-----反应才可能逆转,故焓变对反应方向起决定性作用。
5.如图所示,在图1中A 、B 两容器里分别收集着两种互不作用的理想气体。
若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占有了两个容器。
这是一个不伴随能量变化的自发过程。
关于此过程的下列说法不正确的是()
A.此过程是从混乱度小的向混乱度大的变化过程,即熵增大的过程
B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
C.此过程从有序到无序,混乱度增大
D.此过程是自发可逆的
【答案】D
【解析】两种互不作用的理想气体的等压混合,是一个不伴随能量变化的过程,但是一个熵增加的过程,即ΔH=0,ΔS>0,故ΔH-TΔS<0,所以在任何温度下都是自发的过程。
6.向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O]和氯化铵晶体,塞紧瓶塞。
在木板上滴少量水,如图所示。
一会儿,就会发现瓶内固态物质变成液体,瓶壁变冷,小木板上因少量水冻结而被烧瓶粘住,这时打开瓶塞,出来的气体有氨味。
这是自发地
发生了反应:
Ba(OH)2•8H2O (s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)
下列结论中正确的是()
A.自发反应一定是放热反应
B. 自发反应一定是吸热反应
C.有的吸热反应也能自发进行
D.吸热反应不能自发进行
【答案】C
【解析】本反应的ΔH>0,ΔS>0,故在一定温度下可自发进行。
7.观察下列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】有一定的进行限度是对的,但最终趋向于平衡状态。
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8.已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980K时,ΔH-TΔS=0。
当体系温度低于980K时,估计ΔH-TΔS的正负号为,所以CO将发生反应,当体系温度高于980K 时,ΔH-TΔS的正负号为。
在冶金工业中,以C作为还原剂温度高于980K时的氧化产物是以为主,低于980K时以为主。
答案:负分解正 CO CO2
【解析】由CO气体反应生成CO2气体和C的反应是一个熵增反应,即ΔS > 0。
因此由T=980 K时ΔH-TΔS=0知,当T<980 K时,ΔH-TΔS<0;当T>980 K时,ΔH-TΔS>0。
则在任何温度都能自发进行的反应是;任何温度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 ℃时自发进行的反应是 。
答案:C B 350 K A 111.4 K D
【解析】对反应B ,则在任何温度下,ΔH -T ΔS<0,故在任何温度下都不能自发进行;同理可分析反应C 在任何温度下都能自发进行。
对A 、D 两反应可代入数据计算,可知A 温度必须高于350 K 时,可自发进行,D 温度必须低于111.4 K 时可自发进行。
10.下列反应:
①C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ②2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g)
③NH 4Cl(s)=NH 3(g)+HCl(g) ④CaCO 3(s)=CaO+CO 2(g)
按ΔS 减小的顺序排列为 。
(填写序号) 答案:③④①②
【解析】我们知道同种物质S(g)>S(l)>S(s)。
③是1种固体变成2种气体的反应,ΔS 很大;④是1种固体变成1种气体和1种固体的反应,ΔS>0,但增加值比③小;①是一种固体和一种气体生成一种气体的反应,属于熵减小反应;②是两种气体生成一种气体的反应,属于熵减小反应,且减小程度比①大。
11.已知温度为298K 时,氨的分解反应: 2NH 3(g)=N 2(g)+3H 2(g)
ΔH =92.38 kJ •mol –1 ΔS =198.26 J •mol –1•K –1
(1) 在298K 时,能否自发进行?
(2) 欲使上述反应方向逆转,对温度条件有何要求?
答案:(1)不能 (2)T>466 K
【解析】通过ΔH -T ΔS 计算可知,ΔH -T ΔS =33.3 kJ •mol –1,不能自发进行;设在温度
为x 时可自发进行,则有T>111
K
mol kJ 19826.0mol kJ 38.92S H ---∙∙∙=∆∆=466 K 。
■反思总结—自我学习评价
□错题序号
□错因分析及对策。