1、文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.2011-2012学年高二化学选修4(人教版)同步练习第二章 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【典型例题】例1 试判断用于汽车净化的一个反应2N
2、O(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-1K1答案:可以自发进行。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-1 S+160.4Jmol-1 K1,试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。答案:非自发反应;1112K。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(
3、)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:A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:CD解析:有关熵的判断。例5 下列反应是自发进行的吸热反应的是( )A. NaOH+HCl=NaCl+H2OB.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)C. 2CO+O22C
4、O2 D. C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)答案:BD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N2 B. 升高温度C. 增大压强 D. 分离出NH3 答案:AC 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(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:A 解析:判断不同反应
5、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:409K 解析:利用已有公式计算温度范围。 【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,S0 B. H0,S0C. H0,S0 D. H0,S03. 下列组合中在任何温度下反应均能自发进行的是( ) A
6、. H0,S0 B. H0,S0C. H0,S0 D. H0,S04. 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变成盐溶液过程的H-TS的取值为( ) A. 0 B. =0 C. 0 D. 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
7、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、
8、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H=-2180.9Jmol-1,S=-6.61 Jmol-1 K-110. 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+CO2C. 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】1. C2
9、. C3. D4. A5. A6. C7. A8. (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】1. 放热反应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1mo
10、l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。
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