1、第二章第四节 一、选择题 1下列关于判断过程方向的说法正确的是() A所有自发进行的化学反应都是放热反应 B高温、高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应 C由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程 D同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 解析:有些吸热反应也可以自发进行,如 2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)是吸热反应,又是熵增的反应, 所以 A 不正确。高温、高压使石墨转化为金刚石,要向体系中输入能量,本质仍然是非自发的,所以 B 不正确。同一物质:气态时的熵值最大,液态时次之,固态时熵值最小,所以 D 不正确。 答案:C 2(2014石家庄高二检测)下列关
2、于化学反应的自发性叙述中正确的是() A焓变小于 0 而熵变大于 0 的反应肯定是自发的 B焓变和熵变都小于 0 的反应肯定是自发的 C焓变和熵变都大于 0 的反应肯定是自发的 D熵变小于 0 而焓变大于 0 的反应肯定是自发的 解析:HTS 的数值 根据 正负 判断反应进行的方向。 GHTS 当H0,S0 时 不能判断GHTS 正负,与 T 有关。 当H0,S0,非自发反应。 当H0 时 GHTS0,一定是自发反应。 当H0,S0,说明反应为吸热反应,不利于反应自 发进行,C 项正确。 答案:C 425 和 1.01105Pa 时,反应 2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7
3、kJ/mol 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熵增大效应大于能量效应 解析:该反应是吸热反应,根据焓判据是不能自发进行的,该反应之所以能够自发进行是由于熵增效 应,并且熵增大效应大于能量效应。 答案:D 5在一定条件下,对于反应 m(A)gnB(g)cC(g)dD(g),C 物质的浓度(C%)与温度、压强的关 系如图所示,下列判断正确的是() AH0 BH0S0S0 DH0S0 解析:当 T 不变时,压强越大,C%越低,说明加压平衡左移,则 mn0;温度越高, C%越低,说明升温,平衡左移,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,H0。 答案:A 6已知在
4、等温等压条件下,化学反应方向的判据为 HTS0 反应不能自发进行 设反应 A=DEHTS(450011T)Jmol 1,要防止反应发生,温度必须( ) A高于 409 K B低于 136 K C高于 136 K 而低于 409 K D低于 409 K 解析:要防止反应发生需满足HTS0 的条件,解不等式得 T409,故 A 正确。 答案:A 7以下自发反应需用焓判据来解释的是() A硝酸铵自发地溶于水 BH2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol 1 C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol 1 D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.
5、6 kJmol 1 解析:A 项可用熵的增加来解释其自发过程,B、C 两项反应后气体体积增大,其自发过程可结合熵 的增加来解释;D 项是放热反应,由于反应放热有利于反应的自发进行,故可用焓判据来解释说明。 答案:D 8(2014海南中学高二期末)下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是() A放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B由焓判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程 C 在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200 K)下则能自发 进行 D放热过程(H0)的过程一定是自发的 解析: 焓判据和熵判据都不全面,
6、应采用复合判据GHTS, 对于 CaCO3分解的反应是一个H0 而S0 的反应,所以只有在较高温度下,GHTS0,S0,该反应能自发进行 CSO2(g)2H2S(g)=3S(s)2H2O(l)H0,S0,反应不能自发 进行,B 项不正确;C 项中是一个H0,S0它是非自发反应 B W(s)xG(g)=2Q(g) H0 解析: 根据复合判据: GHTS, M(s)=X(g)Y(s), 固体分解生成气体, 为熵增反应, H0 时,在高温下,能自发进行,A 错误;W(s)xG(g)=2Q(g)H0 时,在高温下可能自发进行,C 错误;4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)为熵减反应,常温下能自发进
7、行,说明该反应一定是放热反应,D 错误。 答案:B 二、非选择题 11根据所学的知识和经验,判断下列变化在常温下的焓变、熵变及方向性并填表。 变化 H S 方 向性 H2O(l)H2O(g) CaO(s)SO2(g)=CaSO3(s) 2Fe3 (aq)Cu(s)= 2Fe3(aq)Cu2 (aq) NH4Cl(s)=HCl(g)NH3(g) 解析: 先判断H 的“”、 “”, 再由 S(g)S(l)S(s)判断S 的“”、 “”, 最后根据常温(298K) 判断HTS 的“”、“”。 答案: 变化 H S 方向 性 H2O(l)H2O(g) H0 S0 不能 自发 CaO(s)SO2(g)=
8、CaSO3(s) H0 S0 自发 2Fe3 (aq)Cu(s)=2Fe3(aq)Cu2 (aq) H0 自发 NH4Cl(s)=HCl(g)NH3(g) H0 S0 不能 自发 12.(2014盐城高二测试)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H_0,S_0(选填“”“不能 (2)ab 13(2014辽宁鞍山调研)(1)化学反应:CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H(298 K)178.2 kJmol 1, S(298 K)169.6
9、Jmol 1K1,常温下该反应_(填“能”或“不能”)自发进行,CaCO3分解反 应要自发进行,温度 T 应高于_K。 (2)化学反应 2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g),在 298 K、100 kPa 下:H113.0 kJmol 1,S 145.3 Jmol 1K1,反应在常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。 (3)求反应 2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)的熵变。已知:HCl(g)的 S186.6 JK 1mol1,H2(g)的 S130 JK 1mol1,Cl2(g)的 S223 JK1mol1,S_。 解析:(1)298 K 时,HTS178.2 kJ/mol
10、298 K169.610 3 kJ/(molK)127.7 kJ/mol0,故 常温下该反应不能自发进行。 当HTS0 时, TH S 178.2 kJ/mol 169.610 3 kJ/molK1050.7 K, 故当 T1050.7 K 时,HTS0,反应才能自发进行。 (2)298 K 时,HTS113.0 kJ/mol298 K145.3 10 3 kJ/(molK)69.7 kJ/mol0,所以在 298 K 时乙醇不能自发转变为 C2H5OH(g)。 (2)373 K 时HTS42.3 kJ/mol373 K12110 3 kJ/(molK)2.8 kJ/mol0,所以在 373 K 时乙 醇能自发转变为 C2H5OH(g)。 (3)HTS0 时为此变化的平衡态即沸点。所以 TH/S349 K,即乙醇的沸点约为 76 。 答案:(1)不能 (2)能 (3)76