高中化学选修4第2章 第4节化学反应进行的方向.doc

1、2011-2012 学年高二化学选修学年高二化学选修 4（人教版）同步练习第二章（人教版）同步练习第二章 第四节化学反应进行的方向第四节化学反应进行的方向 一. 教学内容： 化学反应进行的方向 二. 重点、难点： 1. 能利用焓变和熵变说明反应进行的方向 2. 熵判据既是本节的重点，也是难点 三. 具体内容： （一）自发过程和自发反应 1. 自发过程 2. 自发反应 3. 举例 （二）反应熵变与反应方向 1. 熵 2. 熵变 3. 反应的自发过程与熵变 （三）焓变与熵变对反应方向的共同影响 1. 焓和熵的关系 2. 焓变和熵变的影响 3. 化学反应方向的判据 4. 对反应方向判据的讨论 【典型

2、例题】【典型例题】 例 1 试判断用于汽车净化的一个反应 2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）在 298K、100kPa 下能否自发进行？ 已知：在 298K、100kPa 下该反应的H113.0kJmol-1， S145.3 Jmol-1K 1 答案：答案：可以自发进行。 解析：解析：考察利用公式计算判断自发反应过程。 例 2 已知在 298.15K、100kPa 下石灰石分解反应： CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g） H+178.3kJmol-1S+160.4Jmol-1K 1，试判断反应的 自发性及自发进行的最低温度。 答案：答案：非自发反应；1112K。 解

3、析：解析：考察基本公式的转化应用。 例 3 碳铵 （NH4）2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是（） A. 碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大 B. 碳铵分解是因为外界给予了能量 C. 碳铵分解是吸热反应，根据能量判断不能自发分解 D. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解 答案：答案：A 解析：解析：考察反应方向的基本判断。 例 4 下列过程属于熵增加的是（） A. 一定条件下，水由气态变成液态 B. 高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C. 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） D. 散落的火柴的无序排列 答案：答案：CD 解析：解析：有关熵的判断。 例 5

4、 下列反应是自发进行的吸热反应的是（） A. NaOH+HCl=NaCl+H2O B.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g） C. 2CO+O22CO2 D. C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g） 答案：答案：BD 解析：解析：判断自发反应、吸放热、和熵变的关系。 例 6 合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增加，可采取的方法是（） A. 补充 N2B. 升高温度C. 增大压强D. 分离出 NH3 答案：答案：AC 解析：解析：考查反应速率和平衡移动的相关知识。 例 7 下列反应中，在高温下不能自发进行的是（） A. CO（g）=C（s）+1/2O2（

5、g） B. 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） C. （NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g） D. MgCO3（s）=MgO（s）+CO2（g） 答案：答案：A 解析：解析：判断不同反应自发的条件。 例 8 已知反应：A（s）=D（g）+E（g） ， （H-TS）=（-4500+11T）Jmol-1，要防止反应发生， 温度必须_。 答案：答案：409K 解析：解析：利用已有公式计算温度范围。 【模拟试题【模拟试题】 （答题时间：25 分钟） 1. 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

6、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 2. 下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是（） A. H0，S0B. H0，S0 C. H0，S0D. H0，S0 3. 下列组合中在任何温度下反应均能自发进行的是（） A. H0，S0B. H0，S0 C. H0，S0D. H0，S0 4. 过程的自发性的作用是（） A. 判断过程的方向 B. 确定过程是否一定会发生 C. 判断过程发生的速率 D. 判断过程的热效应 5. 25时，KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是 6molL-1，若将 1mol 固体 KNO3置于 1L 水中， 则 KNO3变成盐

7、溶液过程的H-TS 的取值为（） A. 0B. =0C. 0D. 不能确定 6. 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 7. 碳酸铵在室温下就能自发的分解产生氨气，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. 碳酸铵分解是因为外界给予了能量 C. 碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解 D. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解 8. 摩尔熵是单位物质的量的物

8、质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。 （1）相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。 （2）气态苯、液态苯、固态苯。 9. 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， 现把白锡制成的器皿放在 0， 100kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？ 已知： 在 0、 100kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H=-2180.9J mol-1， S=-6.61 Jmol-1K-1 10. 下列说法不正确的是（） A. 铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程 B. 冰融化过程的熵值增加 C. 无热效应的自发过程是不存在的 D. 同一物质

9、固态时熵值最小 11. 下列反应中，熵显著增加的反应是（） A. CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g） B. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 C. C（s）+O2（g）=CO2（g） D. 2HgO（s）=2Hg（l）+O2（g） 12. 纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则H_0，S_0。 （填，=） 【试题答案】【试题答案】 1. C 2. C3. D4.A5.A6. C7.A 8. （1）S（气态甲醇）S（气态乙醇）S（气态丙醇） （2）S（固态苯）S（液态苯）S（气态苯） 9. 会10. C11. BD12. ； 【试题解析】【试题解析】 1. 放热反应常是容易进行

10、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条件。 2. 因为冰熔化需要吸热，所以H 为负值；冰熔化成水，分子活动能力增强，混乱度增大，故S0。 3. 根据自发反应的判断方法为H-TS，如果0，则自发进行，所以 D 一定0，C 一定0，一定 不能自发进行，AB 需要根据H 和S 的大小判断。 5. 因为 1mol 固体 KNO3置于 1L 水中，没有达到饱和溶液，是自发进行的过程，所以H-TS 为负 值时才是自发过程。 6. 其他选项说法太绝对。 7. 碳酸铵自发分解，是因为体系由于氨气的生成而使熵增大，有的碳酸盐稳定，不能自发分解。 8. 一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值就越 大；对于同一种物质，S（s） S（l） S（g） 。 9. 根据反应自发性判断的公式H-TS 计算，得到0，所以自发进行，注意温度换算成单位为 K。 10. 理想气体的扩散是自发过程，但无热效应。 11. 反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增加，熵增加。A 中气体体积减少，熵减少； BD 都是气体增多；C 是气体不变。 12. 因为等温，所以不是放热，而变成气体能量增高，需要吸热，所以H0，因为变成气体，混乱 度增大，熵增大。