第2章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向
夯实基础轻松达标
1.下列过程属于非自发过程的是( )
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
2.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
3.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( )
A.反应的方向与化学反应的焓变无关
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.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在298
K、100
kPa下,ΔH=-113
kJ·mol-1,ΔS=-145
J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是( )
A.该反应中反应物的总能量高于反应产物的总能量
B.该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂条件
C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂条件只是加快反应的速率
D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
5.碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气,下列有关说法正确的是( )
A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体,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,根据焓判据,不能自发分解
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
6.下列关于焓变和熵变的说法正确的是( )
A.化学反应的焓变与反应的方向有关,化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的焓变直接决定了化学反应的方向,化学反应的熵变不能决定化学反应的方向
C.焓变为负的反应都能自发进行,熵变为正的反应也都能自发进行
D.化学反应的焓变和熵变都不是决定化学反应能否自发进行的唯一因素
7.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
8.对下列过程的熵变的判断不正确的是( )
A.少量食盐溶解于水中:ΔS>0
B.单质碳和氧气反应生成CO(g):ΔS>0
C.水蒸气变成液态水:ΔS>0
D.CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0
9.(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)2C(s)+O2(g)。已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据: 。?
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式为:2NO+2CO2CO2+N2,反应能够自发进行,则反应的ΔH (填“>”“<”或“=”)0。?
提升能力跨越等级
1.25
℃、1×105
Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7
kJ·mol-1自发进行的原因是
( )
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减小的反应
D.熵增效应大于热效应
2.反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,反应后体系中物质的总能量升高,则该反应的ΔH、ΔS应为( )
A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS<0
C.ΔH>0,ΔS>0
D.ΔH>0,ΔS<0
3.在图甲中的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(如图乙所示),两种气体分子立即都分布在两个容器中。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.此过程为无序程度小向无序程度大的方向的变化过程,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,无序程度增大
D.此过程是自发可逆的
4.氢气可用于制备H2O2。已知:①H2(g)+A(l)B(l)
ΔH1;②O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l) ΔH2,其中A、B均为有机物,两个反应均为自发反应,则反应H2(g)+O2(g)H2O2(l)的ΔH( )
A.大于0
B.小于0
C.等于0
D.无法判断
5.已知①碳酸钙的分解反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH1仅在高温下自发进行;②氯酸钾的分解反应2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g) ΔH2在任何温度下都能自发进行,下面有几组焓变数据,其中可能正确的是( )
A.ΔH1=-178.32
kJ·mol-1 ΔH2=-78.3
kJ·mol-1
B.ΔH1=178.32
kJ·mol-1 ΔH2=-78.3
kJ·mol-1
C.ΔH1=-178.32
kJ·mol-1 ΔH2=78.3
kJ·mol-1
D.ΔH1=178.32
kJ·mol-1 ΔH2=78.3
kJ·mol-1
6.(2020辽宁沈阳高二阶段检测)(双选)下列内容与结论对应的是( )
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
该过程的ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0、ΔS>0
该反应一定不能自发进行
D
H2(g)+F2(g)2HF(g) ΔH=-271
kJ·mol-1、ΔS=8
J·mol-1·K-1
该反应在任何温度下均可自发进行
7.已知:(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9
kJ·mol-1,下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
B.该反应中熵变、焓变皆大于0
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
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
8.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。
在瓶底和木板间滴少量水(如图所示),一段时间后,发现瓶内固态物质变稀,有液体生成,瓶壁变冷,小木板黏结在烧瓶底部。此时打开瓶塞,烧瓶中散发出刺鼻的气味。
(1)下列有关该实验的结论正确的是 (填字母)。?
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
(2)烧瓶中发生反应的化学方程式为 。?
(3)从化学反应进行方向的角度解释上述现象: 。?
贴近生活拓展创新
二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。
(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2,发生反应:2CO2(g)2CO(g)+O2(g),该反应的ΔH (填“>”“<”或“=”,下同)0,ΔS 0,在低温下,该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。?
(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。你认为该方法需要解决的技术问题有 。?
a.开发高效光催化剂
b.将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离,并与CO2发生催化转化
c.二氧化碳及水资源的供应
参考答案
第2章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向
夯实基础·轻松达标
1.D 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。因此D项符合题意。
2.D 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;气体物质的量增加的反应,其ΔS为正值,C不正确;如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,ΔH-TΔS有可能小于零,因此反应有可能自发进行。
3.C 反应的方向由化学反应的焓变和熵变共同决定,A项错误;焓变对反应方向有直接影响,但不能决定反应进行的方向,B项错误;焓变为负值的反应多数能自发进行,但有的也不是自发反应,D项错误;焓变为正值,吸收热量,体系能量升高,不利于反应自发进行,C项正确。
4.B 题给反应是放热反应,所以A正确;常温下,题给反应ΔH-TΔS<0,反应可以自发进行,高温和催化剂条件能加快反应速率,所以B不正确,C正确;NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中毒,D正确。
5.A 反应NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O的ΔH>0,ΔS>0,反应能自发进行,显然ΔS>0是主导因素。
6.D 一个反应的ΔH-TΔS<0时,反应是自发的,由此看出反应的ΔH和ΔS都对反应的方向有影响,但都不能单独决定。
7.C 一个反应的ΔH-TΔS<0时反应是自发的,可看出ΔH和ΔS都对反应有影响,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,故熵增加的放热反应是自发反应,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,此时反应可自发进行,D错误。
8.C 水蒸气变成液态水是熵减小的过程,ΔS<0。
9.答案
(1)该反应是吸热、熵减的反应,任何温度下均不自发进行 (2)<
解析
(1)反应2CO(g)2C(s)+O2(g)是吸热、熵减的反应,ΔH-TΔS>0,该反应不能实现。
(2)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,由于ΔS<0,则一定有ΔH<0。
提升能力·跨越等级
1.D 题给反应是吸热反应,吸热不利于反应自发进行,所以该反应能够自发进行是由于熵增效应大于热效应。
2.C 该反应中气体的物质的量增加,ΔS>0。反应后体系中物质的总能量升高,说明正反应是吸热反应,ΔH>0。
3.D 由题意知ΔH=0,ΔS>0,则该过程是自发的,其逆过程ΔS<0,ΔH-TΔS>0,不能自发进行,所以D错误。
4.B 反应H2(g)+A(l)B(l)和O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l)均为熵减反应,即ΔS<0,两反应均为自发反应,根据ΔH-TΔS<0时反应自发可知,这两个反应均为放热反应,即ΔH1<0、ΔH2<0。将两个已知热化学方程式依次标号为①、②,根据盖斯定律,由①+②可得:H2(g)+O2(g)H2O2(l) ΔH,则有ΔH=ΔH1+ΔH2<0。
5.B 题中两个反应的熵变均大于0,CaCO3的分解反应在高温下自发进行,则ΔH1>0;氯酸钾的分解反应在任何温度下都能自发进行,根据ΔH-TΔS<0时反应自发可知,ΔH2<0,B正确。
6.BD H2O(g)变成H2O(l),气体总分子数减小,则ΔS<0,A错误;硝酸铵溶于水是一个可自发进行的吸热过程,硝酸铵发生电离:NH4NO3N+N,自由移动的离子数目增多,则有ΔS>0,B正确;若一个反应的ΔH>0、ΔS>0,则高温下该反应能自发进行,C错误;对于反应H2(g)+F2(g)2HF(g) ΔH<0、ΔS>0,则有ΔH-TΔS<0,该反应在任何温度下均可自发进行,D正确。
7.B 吸热反应也可能自发进行,A错误;B正确;熵增加的反应也可能不自发进行,C错误;焓变不是决定反应方向的唯一因素,能自发进行的反应不一定是放热反应,不能自发进行的反应也不一定是吸热反应,D错误。
8.答案
(1)C (2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O
(3)该反应是吸热反应,也是熵增加反应,由于熵变对该反应的方向起决定性作用,即ΔH-TΔS<0,该反应常温下可自发进行,从而产生了题中所描述的现象
解析
(1)由“瓶壁变冷,小木板黏结在烧瓶底部”的实验现象可判断该反应为吸热反应,故不能用焓变来解释该反应的自发性,选项A、B错误;通过实验现象可知,该吸热反应是自发的,C项正确,D项错误。
(2)发生反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O。
(3)该反应是吸热反应,也是熵增加反应,且熵变对反应进行方向起决定性作用。ΔH-TΔS<0,常温下能自发进行,故有题述现象发生。
贴近生活·拓展创新
答案
(1)> > 不能 (2)ab
解析
(1)CO燃烧时放热,所以反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)是吸热反应,即ΔH>0,因气体的物质的量增多,所以ΔS>0。ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行,所以在低温下,该反应不能自发进行。
(2)根据实际情况分析可知,实现CO2的转化需要解决的技术问题有a、b。(共31张PPT)
第1节 化学反应的方向
知识铺垫
必备知识
正误判断
为什么Na2CO3和Ca(OH)2在溶液中能发生离子反应?
?
提示:Na2CO3电离出的
与Ca(OH)2电离出的Ca2+结合生成CaCO3沉淀,使溶液中的离子浓度减小。
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、反应焓变与反应方向
1.自发过程
(1)定义:在温度和压强一定的条件下,不借助 就能自动进行的过程。?
(2)特点:具有 ,即过程的某个方向在一定条件下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不自发。?
2.反应焓变与反应方向的关系
(1)多数能自发进行的化学反应是 反应。?
(2)有不少 反应也能自发进行。?
结论:反应能否自发进行与反应焓变有关,但反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
外部力量
方向性
放热
吸热
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、反应熵变与反应方向
1.熵
(1)定义:描述体系 的物理量,其符号为 ,单位为 。?
(2)特点:体系 越大,体系的熵值就 。?
(3)熵值比较:
①同一物质:S(g) S(l) S(s)。?
②相同条件下的不同物质具有不同的熵值,分子结构越复杂,熵值 。?
③S(混合物) S(纯净物)。?
无序程度
S
J·mol-1·K-1
无序程度
越大
>
>
越大
>
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.熵变
(1)定义: 与 之差。?
(2)计算式:ΔS=∑S(反应产物)-∑S(反应物)。
(3)正负判断依据。
①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程,熵变为 ,是熵 的过程。?
②产生气体的反应和气体的物质的量增大的反应,熵变通常都是 ,是熵 的反应。?
③气体的物质的量减小的反应,熵变通常都是
,
是熵 的反应。?
反应产物的总熵
反应物的总熵
正值
增加
正值
增加
负值
减小
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.熵变与反应方向
(1)熵 有利于反应的自发进行。?
(2)有些熵 的反应在一定条件下也可以自发进行。?
(3)反应能否自发进行与反应熵变有关,但不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。
【微思考】气体的扩散是熵增反应吗?
?
?
?
增加
减小
提示:气体的扩散是熵增过程,不是熵增反应。
知识铺垫
必备知识
正误判断
三、用焓变与熵变综合判断反应方向
1.反应方向的判据
2.一般规律
(1) 一定能正向自发进行。?
(2) 一定不能正向自发进行。?
(3)当焓变和熵变相差较大时,可能某一个因素占主导地位。
能
平衡
不能
放热的熵增加反应
吸热的熵减小反应
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.几个反应的焓变、熵变以及自发进行的可能性(假定反应的焓变、熵变不随温度变化而变化)
任何温度
任何温度
知识铺垫
必备知识
正误判断
低温
高温
知识铺垫
必备知识
正误判断
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)放热反应一定能自发进行,吸热反应一定不能自发进行。( )
(2)熵增反应一定能自发进行,熵减反应一定不能自发进行。( )
(3)能够自发进行的反应一定容易发生,也一定能反应完全。( )
(4)对于ΔS>0的反应,若在任何温度下均能自发进行,则该反应ΔH>0。( )
×
×
×
×
知识铺垫
必备知识
正误判断
(5)TATP(C8H18O6)受撞击分解爆炸,且无明显热效应,说明该分解反应的熵显著增加。( )
(6)反应C(s)+CO2(g)
===
2CO(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0。( )
(7)反应NH3(g)+HCl(g)
===
NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0。( )
√
√
√
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
化学反应进行方向的判断方法
问题探究
自然界中的水总是从高处流向低处;室温下,冰块会自动融化,这些都是自发的过程。那么,用什么来判断一个化学反应能否自发进行呢?
?
?
提示:利用化学反应的焓变和熵变综合判断反应能否自发进行。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
深化拓展
判断化学反应进行方向的两种方法
(1)利用化学反应原理判断的几种方法
①相对强酸(碱)可制备相对弱酸(碱)。
②强氧化性与强还原性的物质反应可生成弱氧化性与弱还原性的物质。
③稳定性弱的物质可生成稳定性强的物质。
④满足复分解反应条件的溶液中的反应。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
(2)用焓变和熵变综合判断反应的方向
判断一定温度、压强条件下反应的方向时,应同时考虑焓变与熵变两个因素,用ΔH-TΔS作为判据。在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。若ΔH-TΔS=0,表明反应已达到平衡状态,若ΔH-TΔS>0,表明反应正向不能自发进行。
【微点拨】对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后的气体物质的物质的量的多少。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1下列反应在任意温度下一定能自发进行的是 (填序号)。?
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:②
解析:①反应需要通电才能进行,故该反应不是任意温度下都能自发进行;②ΔH<0,ΔS>0,任意温度下都有ΔH-TΔS<0,故该反应任意温度下都能自发进行;③ΔH>0,ΔS>0,在高温下(T>
),ΔH-TΔS<0时反应能自发进行;④ΔH<0,ΔS<0,在低温下(T<
),ΔH-TΔS<0时反应能自发进行;⑤ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,该反应在任意温度下都不能自发反应。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练1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.常温下电解水的反应为2H2O
2H2↑+O2↑,即常温下水的分解反应是自发反应
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:C
解析:ΔH-TΔS这个判据用于判断在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应自发进行的趋势,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反应速率问题,所以A错误;非自发不含有“不可能”之意,例如水的分解反应在常温常压下是非自发的,但在通直流电条件下,水电解可生成氢气和氧气,只不过消耗了其他能量,B错误;水在常温常压下通电才发生分解,即借助于外力才能使它发生,所以该反应是非自发反应,D错误。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
化学反应的方向与ΔH-TΔS的关系
问题探究
合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.2
kJ·mol-1,ΔS=-198.2
J·mol-1·K-1。
请你根据正反应的焓变和熵变分析298
K下合成氨反应能否自发进行?
提示:能。ΔH-TΔS=-92.2
kJ·mol-1-298
K×(-198.2)×10-3
kJ·mol-1·K-1=-33.136
4
kJ·mol-1<0,反应在298
K时可以自发向正反应方向进行。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
深化拓展
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
【微点拨】(1)当焓变和熵变的作用相反且二者大小相差较大时,其中的某一因素占主导地位。
(2)当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大时,温度对反应方向起决定作用。例如,有些反应常温下不能自发进行,在高温下能自发进行;有些反应高温下不能自发进行,在低温下能自发进行。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例2已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应:①CH4(g)
===
C(s)+2H2(g),②2CH4(g)
===
C2H2(g)+3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到了如下热力学数据:
反应①的ΔH(298
K)=+74.848
kJ·mol-1,ΔS(298
K)=+80.674
J·
mol-1·K-1
反应②的ΔH(298
K)=+376.426
kJ·mol-1,ΔS(298
K)=+220.211
J·
mol-1·K-1
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答如下问题:
(1)判断反应②高温自发还是低温自发: (填“高温”或“低温”)。?
(2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行 。?
(3)求算制取炭黑的允许温度范围 。?
(4)为了提高甲烷的炭化程度,你认为下面四个温度中最合适的是 (填字母编号)。?
A.905.2
K B.927
K
C.1
273
K
D.2
000
K
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:(1)高温 (2)不能自发进行 (3)927.8
K709.4
K (4)C
解析:(1)ΔH-TΔS<0时反应才能自发进行,由于反应②的ΔH>0、
(2)反应①在常温下时,ΔH-TΔS=74.848
kJ·mol-1-80.674×10-3
kJ·mol-1·K-1×298
K≈50.807
kJ·mol-1>0,所以该反应常温下不能自发进行。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
(3)裂解为炭黑和H2时,ΔH-TΔS=74.848
kJ·mol-1-80.674×10-3
kJ·mol-1·K-1×T<0,得T>927.8
K,即裂解为炭黑的最低温度为927.8
K。裂解为乙炔时,ΔH-TΔS=376.426
kJ·mol-1-220.211×10-3J·
mol-1·K-1×T<0,解得T>1
709.4
K,即温度高于1
709.4
K时自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑,温度须控制为927.8
K709.4
K。
(4)为了提高甲烷的炭化程度,应满足两方面要求:①温度应控制在927.8~1
709.4
K;②温度越高,ΔH-TΔS越小,越有利于自发进行,所以选用1
273
K最好。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练2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的焓变和熵变分别为:ΔH=-2
180.9
J·mol-1,ΔS=-6.61
J·mol-1·K-1)( )
A.会变
B.不会变
C.不能确定
D.升高温度才会变
答案:A
解析:在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。因此,在0
℃、100
kPa条件下,白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应白锡→灰锡的ΔH-TΔS的问题,根据题意ΔH-TΔS=-2
180.9
J·
mol-1-273
K×(-6.61
J·mol-1·K-1)=-376.37
J·mol-1<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
1.以下说法中正确的是( )
A.ΔH<0的反应均是自发反应
B.ΔS为负值的反应均不能自发进行
C.冰在室温下自动融化成水,是熵增的重要结果
D.高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
答案:C
解析:A项,ΔH<0(放热)的反应有的是非自发反应,如合成氨;B项,ΔS为负值(熵减小)的反应有的也能自发进行,如NH3+HCl
===
NH4Cl;C项、D项都是体系无序程度增大的过程,都属于熵增加的过程。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
2.下列有关说法不正确的是( )
A.一定温度下,反应MgCl2(l)
===
Mg(l)+Cl2(g) ΔH>0 ΔS>0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.反应CaCO3(s)
===
CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应
答案:C
解析:分解反应一般为吸热、熵增的反应,A选项正确;铜和铁能形成原电池,Fe作为负极,B选项正确;CaCO3分解反应气体分子数增大,为熵增的反应ΔS>0,由反应不能自发进行可知ΔH-TΔS>0,所以ΔH>0,C选项错误,原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应,D选项正确。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
3.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.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:A、B、C、D四项中反应的ΔH>0,B、C、D三项中反应的ΔS>0。ΔH-TΔS<0时,反应才能自发进行。A项中反应的ΔS<0,所以在高温时该反应不能自发进行。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
4.下列反应的自发性可用焓变来解释的是( )
A.氢氧化钡与氯化铵反应
B.2N2O5(g)
===
4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7
kJ·mol-1
C.(NH4)2CO3(s)
===
NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9
kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)
===
2H2O(l) ΔH=-571.6
kJ·mol-1
答案:D
解析:焓变可以用来解释放热过程的自发性,A、B、C三项中的反应均为吸热反应,因此反应的自发性不能用焓变来解释。
