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1、第三节化学反应的方向基础巩固1.实验证明,大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.焓变是影响反应自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应自发性的唯一判据2.下列过程的方向能用焓变判断的是()。A.湿的衣服经过晾晒变干B.硝酸铵溶于水C.100 时的水蒸气凝结成水D.25 和101 kPa时2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+109.8 kJmol-1能自发进行3.下列关于化学反应的熵变的叙述不正确的是()。A.化学反应的方向与反应的熵变有关B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向C.熵值增大的反应都
2、是混乱度增大的反应D.熵值减小的反应也可能自发进行4.与自然界中许多变化一样,化学反应具有方向性。下列有关叙述中不正确的是()。A.原电池反应一定是自发进行的氧化还原反应B.H0的反应肯定能自发进行C.体系能量增大和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向D.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的H0,S0,该反应在较高温度下能自发进行5.NH4HCO3在室温下就能自发地分解产生氨气,下列说法正确的是()。A.NH4HCO3分解是因为生成了气体,使体系的熵增大B.NH4HCO3分解是因为外界给予了能量C.NH4HCO3分解是吸热反应,根据焓变判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解6
3、.25 和1.01105 Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+109.8 kJmol-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.熵增效应大于焓增效应7.下列关于自发过程的叙述中,正确的是()。A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程8.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:C
4、O2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应过程中能量(单位为kJmol-1)的变化:下列关于该反应的说法中,正确的是()。A.H0,S0B.H0,S0C.H0,S0D.H09.下列反应过程中,H0且S0的是()。A.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)C.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)D.HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)10.(1)有人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,虽然这两个判据都不能单独使用于判断化学反应的方向,但为最终
5、解决“化学反应的方向”这一问题提供了必要的依据。(2)在密闭条件下,体系倾向于由有序自发地转变为无序,与有序体系相比,无序体系更加,科学家用来度量这种无序。(3)判断下列过程熵变的正负(填“”或“0、S”“”“”或“=”)0。(3)该反应(填“能”或“不能”)自发进行。(4)升高温度平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。能力提升1.如图,在图1的 A、B两容器里,分别收集着两种互不反应的气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图2)。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中不正确的是()。图1图2A.此过程
6、为混乱程度小的向混乱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,混乱度增大D.此过程是自发可逆的2.(双选)下列关于化学反应的方向的说法,正确的是()。A.在一定条件下反应2A(g)+B(g)3C(s)+D(g)能自发进行,说明该反应的H0B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)2Na2SO4(s)能自发进行,则H0D.反应2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)的H03.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。已知在0 和100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H=-2 180.9
7、Jmol-1,S=-6.61 Jmol-1K-1。现把白锡制成的器皿放在0 和100 kPa的室内存放,则白锡()。A.会变成灰锡B.不会变成灰锡C.不能确定是否会变成灰锡D.升高温度才会变成灰锡4.某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下:酸性:H2SO4H2SeO4H2TeO4氧、硫、硒与氢气化合越来越难,碲与氢气不能直接化合由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图:请回答下列问题。(1)H2与硫化合的反应(填“放出”或“吸收”)热量。(2)已知H2Te分解反应的S0,请解释为什么Te与H2不能直接化合:。(3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性
8、强于硒元素的是(填序号)。5.在其他条件不变时,改变某一条件对aA(g)+bB(g)cC(g)化学平衡的影响,得到如图所示图像(表示平衡转化率),回答下列问题:(1)在反应中,已知p1p2,正反应为(填“吸热”或“放热”)反应,也是一个反应前后气体分子数(填“减小”或“增大”)的反应,由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是。(2)在反应中,T1(填“”“T2,试分析该反应能否自发进行?基础巩固1.实验证明,大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.焓变是影响反应自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应自发性的
9、唯一判据答案:C解析:大多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有能自发进行的反应都是放热反应,有的吸热反应也可以自发进行,所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素”。2.下列过程的方向能用焓变判断的是()。A.湿的衣服经过晾晒变干B.硝酸铵溶于水C.100 时的水蒸气凝结成水D.25 和101 kPa时2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+109.8 kJmol-1能自发进行答案:C解析:湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程,该过程虽然吸收热量,但熵值增大,A、B项不符合题意;100 时水蒸气凝结成水是自发过程,因为该过程放热,使体系能量降低
10、,C项符合题意;D项中反应是吸热反应,同时又是熵增反应,D项不符合题意。3.下列关于化学反应的熵变的叙述不正确的是()。A.化学反应的方向与反应的熵变有关B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D.熵值减小的反应也可能自发进行答案:B解析:化学反应的方向不仅与焓变有关,还与熵变有关。不能只用焓变或熵变作为判断反应方向的依据。4.与自然界中许多变化一样,化学反应具有方向性。下列有关叙述中不正确的是()。A.原电池反应一定是自发进行的氧化还原反应B.H0的反应肯定能自发进行C.体系能量增大和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向D.CaCO3(s)CaO(s)+C
11、O2(g)的H0,S0,该反应在较高温度下能自发进行答案:C解析:原电池是将化学能转化为电能的装置,所依据的化学反应必须是自发的氧化还原反应,A项正确;通常放热反应、熵增的反应容易自发进行,所以H0的反应肯定能自发进行,B项正确;体系能量减小、混乱度增大都有利于反应自发进行,C项错误;CaCO3分解是吸热反应,H0,高温分解生成气体CO2,S0,D项正确。5.NH4HCO3在室温下就能自发地分解产生氨气,下列说法正确的是()。A.NH4HCO3分解是因为生成了气体,使体系的熵增大B.NH4HCO3分解是因为外界给予了能量C.NH4HCO3分解是吸热反应,根据焓变判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳
12、定,都能自发分解答案:A解析:NH4HCO3分解是吸热反应,室温下就能自发地分解产生氨气,主要是因为生成了气体,使体系的熵增大。化学反应的自发性还与焓变有关,不能由“NH4HCO3室温下就能自发地分解”推测其他碳酸盐的稳定性,例如CaCO3室温下很稳定,需要高温才能分解。6.25 和1.01105 Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+109.8 kJmol-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.熵增效应大于焓增效应答案:D解析:根据热化学方程式可知,该反应是吸热反应,是熵增的反应,吸热反应不利于反应自发进行,熵增反应有利于反应自发进
13、行,所以该反应的熵增效应大于焓增效应。7.下列关于自发过程的叙述中,正确的是()。A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程答案:C解析:自发过程的本质判断标准是H-TS0,S0B.H0,S0C.H0,S0D.H0答案:C解析:根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,H0;该反应发生后气体的物质的量减小,S0且S0的是()。A.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)B.CaCO3(s)CaO(s)+C
14、O2(g)C.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)D.HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)答案:B解析:A项是熵减的放热反应;C项是熵减的放热反应;D项是放热反应。10.(1)有人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,虽然这两个判据都不能单独使用于判断化学反应的方向,但为最终解决“化学反应的方向”这一问题提供了必要的依据。(2)在密闭条件下,体系倾向于由有序自发地转变为无序,与有序体系相比,无序体系更加,科学家用来度量这种无序。(3)判断下列过程熵变的正负(填“”或“解析:(3)蔗糖溶于水形成溶液后混乱度增大;反应后气
15、体分子数增多是熵增大的过程;水由液态变为固态是熵减小的过程;反应后气体分子数增多是熵增大的过程。11.(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.3 kJmol-1,该反应在常温下(填“能”或“不能”)自发进行。(2)有人提出,可以设计反应2CO(g)2C(s)+O2(g)H0、S0,S0,所以,只有在高温时才能自发进行。(2)该反应的H0、S”“”“”或“=”)0。(3)该反应(填“能”或“不能”)自发进行。(4)升高温度平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。答案:(1)(3)能(4)减
16、小逆反应解析:(1)根据图像可知,该反应是放热反应,故Q0;(2)据反应特点可知,该反应是熵值增大的反应;(3)根据G=H-TS0,由H-TS知该过程的逆过程不能自发进行,所以D项错误。2.(双选)下列关于化学反应的方向的说法,正确的是()。A.在一定条件下反应2A(g)+B(g)3C(s)+D(g)能自发进行,说明该反应的H0B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)2Na2SO4(s)能自发进行,则H0D.反应2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)的H0答案:AB解析:H-TS0的反应能自发进行。若反应的S0,反应能自发进行,则H0,D项错误。3.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而
17、白锡结构坚固,可以制造器皿。已知在0 和100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H=-2 180.9 Jmol-1,S=-6.61 Jmol-1K-1。现把白锡制成的器皿放在0 和100 kPa的室内存放,则白锡()。A.会变成灰锡B.不会变成灰锡C.不能确定是否会变成灰锡D.升高温度才会变成灰锡答案:A解析:在等温、等压条件下,自发反应总是向着H-TS0的方向进行,直至达到平衡状态。因此,0 和100 kPa下,H-TS=-2 180.9 Jmol-1-273 K(-6.61 Jmol-1K-1)=-376.37 Jmol-1H2SeO4H2TeO4氧、硫、硒与氢气化合越来越
18、难,碲与氢气不能直接化合由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图:请回答下列问题。(1)H2与硫化合的反应(填“放出”或“吸收”)热量。(2)已知H2Te分解反应的S0,请解释为什么Te与H2不能直接化合:。(3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是(填序号)。答案:(1)放出(2)因为化合时H0,S0,反应不能自发进行(3)解析:(1)由图示可知H2与硫化合的反应H0,H2Te分解时S0,则Te与H2化合时S0,反应不能自发进行。5.在其他条件不变时,改变某一条件对aA(g)+bB(g)cC(g)化学平衡的影响,得到如图所示图像(表示平衡转化率),回答下列问题:(1)在
19、反应中,已知p1p2,正反应为(填“吸热”或“放热”)反应,也是一个反应前后气体分子数(填“减小”或“增大”)的反应,由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是。(2)在反应中,T1(填“”“T2,试分析该反应能否自发进行?答案:(1)放热减小低温(2)放热(3)反应中在恒温下压强对(A)没有影响,此反应的S可视为0,又T1T2,恒压下温度越高,(A)越小,则H0。H-TSp2知,恒温时压强越大,(A)越大,即增大压强平衡正向移动,说明正反应为反应后气体体积缩小的反应;放热、熵减的反应只能在低温下自发进行。(2)根据“先拐先平数值大”的原则判断,反应中T1T2;温度越高,平衡时C的物质的量越小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应。(3)反应中在恒温下压强对(A)没有影响,此反应的S可视为0,又T1T2,恒压下温度越高,(A)越小,则H0。H-TS0,则反应能自发进行。11