课件26张PPT。课时训练10 化学反应进行的方向
1.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
答案:A
2.吸热反应一定是( )
A.非自发的化学反应
B.释放能量
C.储存能量
D.反应需要加热
答案:C
3.对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是( )
A.若ΔH<0,ΔS>0,任何温度下都能自发进行
B.若ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都不能自发进行
C.若ΔH>0,ΔS>0,低温时可自发进行
D.若ΔH<0,ΔS<0,低温时可自发进行
解析:ΔG<0的反应为自发反应,若ΔH>0,ΔS>0,为保证ΔG=ΔH-TΔS<0,只有在高温下才能是自发反应。
答案:C
4.在25 ℃、1.01×105 Pa下,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1能自发进行的合理解释是( )
A.该反应是分解反应
B.该反应的熵增效应大于焓变效应
C.该反应是熵减反应
D.该反应是放热反应
解析:该反应是吸热反应。不能只用焓判据来判断反应进行的方向,该反应过程中熵增大,是熵增反应。该反应能够自发进行,说明该反应的熵增效应大于焓变效应。
答案:B
5.下列反应中,在高温下不能自发进行的是( )
A.CO(g)C(s)+O2(g)
B.NH4Cl(s)NH3(g)↑+HCl(g)↑
C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)
D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)
解析:A、B、C、D都是分解反应,为吸热反应;A项不是熵增的反应,在高温下不能自发进行。
答案:A
6.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:
C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.51 kJ·mol-1
C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-395.41 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进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.金刚石比石墨更稳定
D.金刚石比石墨能量低
解析:由热化学方程式可知,石墨比金刚石能量低,1 mol石墨转化为1 mol金刚石需吸收1.9 kJ的热量,金刚石转化为石墨是放热反应,因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程,故石墨比金刚石更稳定。
答案:B
7.碳酸铵[(NH4)2CO3]室温下能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.碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C.该反应的ΔH-TΔS>0
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
解析:碳酸铵自发分解,是因为体系中有氨气和CO2的生成而使熵增大。
答案:A
8.对于化学反应方向的确定不仅与焓变(ΔH)有关,也与温度(T)、熵变(ΔS)有关,实验证明,化学反应的方向应由ΔH-TΔS确定,若ΔH-TΔS<0,则自发进行,否则不能自发进行。下列说法中,正确的是( )
A.在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B.温度、压强一定时,熵增加的反应一定能自发进行
C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D.固体的溶解过程只与焓变有关
解析:ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,所以焓变和熵变是一定温度下化学反应能否自发进行的复合判据,选项A正确,选项B、C不正确;固体的溶解过程,体系的混乱度增大,它是熵增加的过程,所以选项D不正确。
答案:A
9.(1)科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象,提出了互相关联的 判据和 判据,为最终解决“反应进行的方向”这一问题提供了必要的依据。?
(2)在密闭条件下,体系有有序自发地转变为无序的倾向,因为与有序体系相比,无序体系更加稳定,科学家把这种因素称作 。?
(3)判断下列过程熵变的正负(填“>0”或“<0”):
①溶解少量蔗糖于水中,ΔS ;?
②纯碳和氧气反应生成CO(g),ΔS ;?
③液态水蒸发变成水蒸气,ΔS ;?
④CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS 。?
解析:(1)、(2)略;(3)①蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大;②反应气体分子数增多是熵增大的过程;③液态水变为气态水,是熵值增大的过程;④反应气体分子数增多是熵增大的过程。
答案:(1)最低 有序 无序 焓 熵 (2)熵
(3)①>0 ②>0 ③>0 ④>0
10.氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列各题:
用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式如下:N2+3H22NH3。已知,在常温下,1 g H2完全转化为NH3,放出的热量为15.4 kJ。
(1)请写出该反应的热化学方程式 。?
(2)如果一个反应的ΔH-TΔS<0,则该反应能够自发进行。已知该反应的ΔS=-198.2 J·K-1·mol-1。则上述氨气的合成反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。?
解析:ΔH-TΔS=-92.4 kJ·mol-1-298 K×(-0.198 2 kJ·mol-1·K-1)<0,所以可以自发进行。
答案:(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 mol·L-1
(2)能
11.有A、B、C、D四个反应:
反应
A
B
C
D
ΔH/(kJ·mol-1)
10.5
1.80
-126
-11.7
ΔS/(J·mol-1·K-1)
30.0
-113.0
84.0
-105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是 ;任何温度下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 ℃时可自发进行的反应是 。?
解析:放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,具体温度可以根据ΔH-TΔS=0计算出来。
答案:C B 77 A -161.6 D
