2019年高中化學 第二章 化學反應速率和化學平衡 第四節(jié) 化學反應進行的方向(3)作業(yè) 新人教版選修4.doc
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2019年高中化學 第二章 化學反應速率和化學平衡 第四節(jié) 化學反應進行的方向(3)作業(yè) 新人教版選修4一、選擇題(本題包括6小題,每小題5分,共30分)1.下列關(guān)于判斷過程方向的說法正確的是()A.所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱反應B.高溫、高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學反應C.由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù),將更適合于所有的過程D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同【解析】選C。有些吸熱反應也可以自發(fā)進行,如2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是吸熱反應,又是熵增的反應,所以A不正確。高溫、高壓使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,要向體系中輸入能量,本質(zhì)仍然是非自發(fā)的,所以B不正確。同一物質(zhì):氣態(tài)時的熵值最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時熵值最小,所以D不正確?!狙a償訓練】25,KNO3的飽和水溶液物質(zhì)的量濃度是6 molL-1。若將1 mol固體KNO3置于1 L水中,則KNO3變成鹽溶液的過程為()A.自發(fā)B.不自發(fā)C.可逆D.不能確定【解析】選A。電解質(zhì)溶于水是自發(fā)進行的過程。2.分析下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是()A.2N2(g)+O2(g)2N2O(g) H=+163 kJmol-1B.Ag(s)+Cl2(g)AgCl(s) H=-127 kJmol-1C.HgO(s)Hg(l)+O2(g)H=+91 kJmol-1D.H2O2(l)O2(g)+H2O(l) H=-98 kJmol-1【解析】選D。對于A項,H0,S0,即任何溫度下,反應都不能自發(fā)進行;對于B項,H0,S0,在較低溫度下,H-TS0,S0,若使反應自發(fā)進行,即H-TS0,必須升高溫度,即反應只有在較高溫度時能自發(fā)進行;對于D項,H0,在任何溫度下,H-TSS(l)S(s)。(2)與物質(zhì)的量的關(guān)系:物質(zhì)的量越大,分子數(shù)越多,熵值越大。(3)不同物質(zhì)熵值間的關(guān)系:物質(zhì)的組成越復雜其熵值越大,一般組成物質(zhì)的原子種類相同時,一個分子中的原子數(shù)目越多,其混亂程度就越大,熵值也越大。4.已知反應:2CO(g)2C(s)+O2(g)。設H和S不隨溫度而變化,下列說法正確的是()A.低溫下是自發(fā)反應B.高溫下是自發(fā)反應C.低溫下是非自發(fā)反應,高溫下是自發(fā)反應D.任何溫度下都是非自發(fā)反應【解析】選D。因為碳的不完全燃燒是放熱反應,故該反應是吸熱反應,且是熵減反應,在任何溫度下都是非自發(fā)反應。【補償訓練】下列說法正確的是()A.放熱反應均是自發(fā)反應B.S為正值的反應均是自發(fā)反應C.物質(zhì)的量增加的反應,S為正值D.如果H和S均為正值,當溫度升高時,反應可能自發(fā)進行【解析】選D。放熱反應不一定能自發(fā)進行,如鋁熱反應為放熱反應,在常溫下不能自發(fā)進行,A錯誤;S為正值的反應不一定是自發(fā)反應,如水的分解,B錯誤;只有氣體的物質(zhì)的量增加的反應,S為正值,C錯誤;如果H和S均為正值,當溫度升高時,可滿足H-TS0,反應可自發(fā)進行,D正確。5.與自然界中許多變化一樣,化學反應具有方向性。下列有關(guān)敘述中正確的是()A.原電池反應一定是自發(fā)進行的氧化還原反應,且H0B.H0,S0,S0,該反應在較高溫度下能自發(fā)進行【解析】選A。原電池是化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故H0,A正確;H0,S0,D錯誤?!狙a償訓練】下列內(nèi)容與結(jié)論相對應的是()選項內(nèi)容結(jié)論AH2O(g)變成H2O(l)S0B硝酸銨溶于水可自發(fā)進行因為S0C一個反應的H0,S0反應一定不自發(fā)進行DH2(g)+F2(g)2HF(g)H=-271 kJmol-1S=8 Jmol-1K-1反應在任意外界條件下均可自發(fā)進行TS只能用于一定溫度、一定壓強條件下判斷反應方向,故D錯。6.在一定條件下,對于反應mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物質(zhì)的濃度(C%)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示,下列判斷正確的是()A.H0B.H0S0S0D.H0S0【解析】選A。當T不變時,壓強越大,C%越低,說明加壓平衡左移,則m+n0;溫度越高,C%越低,說明升溫,平衡左移,逆反應為吸熱反應,則正反應為放熱反應,H0,S0,該反應能自發(fā)進行C.SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)H0,S0,反應不能自發(fā)進行,B項不正確;C項中是一個H0,S液態(tài)熵值固態(tài)熵值,狀態(tài)都是氣態(tài)時,看物質(zhì)的量的多少,物質(zhì)的量越多,熵值越大。故(1)減小,(2)無明顯變化,(3)增加,(4)減小。(5)KNO3溶于水時KNO3K+N,自由移動的離子數(shù)目增多,因此熵值增加。答案:(1)減小(2)無明顯變化(3)增加(4)減小(5)增加8.(10分)在冶金工業(yè)中,以C作為還原劑,若溫度高于980 K時,氧化產(chǎn)物以CO為主,低于980 K時以CO2為主。(1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980 K時H-TS=0。當體系溫度低于980 K時,估計H-TS_0(填“大于”“小于”或“等于”);當體系溫度高于980 K時,該反應_自發(fā)進行(填“能”或“不能”)。(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應為SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)H (298.15 K)=-94.0 kJmol-1,S (298.15 K)=-75.8 Jmol-1K-1,設H和S不隨溫度變化而變化,則此反應自發(fā)進行的溫度是_。【解析】(1)C(s)+CO2(g)2CO(g)的反應為吸熱反應,H0,則2CO(g)CO2(g)+C(s)為放熱反應,H0,且該反應S0,則當T980 K時,H-TS980 K時,H-TS0,該反應不能自發(fā)進行。(2)由題給信息,要使反應能自發(fā)進行,須有H-TS0,即-94.0 kJmol-1-T(-75.8 Jmol-1K-110-3kJJ-1)0,則T0,故常溫下該反應不能自發(fā)進行。當H-TS=0時,T=1 050.7 K,故當T1 050.7 K時,H-TS0,反應才能自發(fā)進行。(2)298 K時,H-TS=-113.0 kJmol-1-298 K(-145.310-3kJmol-1K-1)=-69.7 kJmol-10,因此常溫下反應能自發(fā)進行。(3)S=+130 Jmol-1K-1+223 Jmol-1K-1-2186.6 Jmol-1K-1=-20.2 Jmol-1K-1。答案:(1)不能1050.7(2)能(3)-20.2 Jmol-1K-1- 配套講稿:
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