物类之起，必有所始。荣辱之来，必象其德。肉腐出虫，鱼枯生蠹。怠慢忘身，祸灾乃作。强自取柱，柔自取束。邪秽在身，怨之所构。施薪若一，火就燥也，平地若一，水就湿也。草木畴生，禽兽群焉，物各从其类也。是故质的张，而弓矢至焉；林木茂，而斧斤至焉；树成荫，而众鸟息焉。第四节 化学反应进行的方向
1. 下列不属于自发进行的变化是( C ) A.红墨水加到清水中使整杯水变红 B.冰在室温下融化成水 C.水往高处流
D.铁器在潮湿的空气中生锈
解析:水往高处流为体系能量增加过程,需要借助于外力作用,不是自发进行的过程。
课时训练基础过关
2.对于反应4Fe(OH)
2
(s)+2H
2
O(l)+O
2
(g)4Fe(OH)
3
(s) ΔH
=-444.3 kJ/mol,且熵减小,在常温常压下该反应能自发进行,对反应的方向起决定作用的是( A ) A.焓变 B.温度 C.压强 D.熵变
解析:反应4Fe(OH)
2
(s)+2H
2
O(l)+O
2
(g)4Fe(OH)
3
(s) ΔH
=-444.3 kJ/mol,ΔH<0,从焓变角度看,利于反应自发;ΔS<0,从熵变角度看,不利于反应的自发。而反应能自发进行,说明焓变对反应的方向起决定性作用。 3.下列对熵的理解不正确的是( A ) A.同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大 B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大 C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵增大
D.25 ℃、1.01×10 Pa时,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应
5
解析:熵指的是混乱程度,越混乱其熵值越大,对于同一物质,固→液→气三态熵值逐渐增大,故A错误,B正确;自发过程是熵增的过程,故C正确;对于D选项中的反应,由于
物类之起，必有所始。荣辱之来，必象其德。肉腐出虫，鱼枯生蠹。怠慢忘身，祸灾乃作。强自取柱，柔自取束。邪秽在身，怨之所构。施薪若一，火就燥也，平地若一，水就湿也。草木畴生，禽兽群焉，物各从其类也。是故质的张，而弓矢至焉；林木茂，而斧斤至焉；树成荫，而众鸟息焉。反应后气态的分子数增多,故熵值增大。
4. 某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH、ΔS应为( C )
A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS<0 C.ΔH>0,ΔS>0 D.ΔH>0,ΔS<0
解析:当ΔH<0,ΔS>0时,ΔH-TΔS<0,在室温一定能自发进行,A错误;ΔH<0,ΔS<0时,在低温下能自发进行,B错误;ΔH>0,ΔS>0时,在高温下能自发进行,C正确;ΔH>0,ΔS<0时,任何温度下反应都不能自发进行,D错误。
5.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焓
变和熵变分别为 Δ
-1
-1
H=-2 180.9 J·mol
-1
,ΔS
=-6.61 J·mol·K,当ΔH-TΔS<0时能自发反应)( A ) A.会变 B.不会变
C.不能确定 D.升高温度才会变
解析:在恒温、恒压条件下,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就转化为求算反应:白锡灰锡的ΔH-TΔS的问题。ΔH-TΔS=-2 180.9
J·mol
-1
-273 K×(-6.61 J·mol
-1
·K
-1
)
=-376.37 J·mol<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。 6.下列内容与结论相对应的是( B ) 选项 A B C 内容 H2O(g)变成H2O(l) 硝酸铵溶于水可自发进行 一个反应的ΔH>0,ΔS>0 结论 ΔS>0 因为该反应的ΔS>0 反应一定不能自发进行 -1
物类之起，必有所始。荣辱之来，必象其德。肉腐出虫，鱼枯生蠹。怠慢忘身，祸灾乃作。强自取柱，柔自取束。邪秽在身，怨之所构。施薪若一，火就燥也，平地若一，水就湿也。草木畴生，禽兽群焉，物各从其类也。是故质的张，而弓矢至焉；林木茂，而斧斤至焉；树成荫，而众鸟息焉。HD 2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH -1=-271 kJ· mol=+8 J·mol·K -1-1,ΔS 反应在任意温度下都不能自发进行 解析:物质由气态变为液态,混乱度减小,即ΔS<0,A错误;硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程,ΔS>0,反应可自发进行,B正确;ΔH>0,ΔS>0时,根据复合判据可知,高温时ΔH-TΔS<0,即高温条件下,反应能自发进行,C错误;由ΔH<0,ΔS>0知,ΔH-TΔS<0,故该反应在任意温度下都能自发进行,D错误。 7. 已知:(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ· mol,下列说法中正确的是( A ) A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
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进行 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 解析:依据反应的特征分析(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH
=+74.9 kJ· mol,反应是熵变增大的反应,ΔS>0,反应是吸热反应,ΔH>0,故A正确;该反应是吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS<0,当高温下反应可以自发进行,故B错误;碳酸盐分解反应中熵增加,ΔS>0,反应是吸热反应,ΔH>0,反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS<0,因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的,故C错误;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不一定是吸热反应,判断依据是ΔH-TΔS<0,故D错误。 8.回答下列问题:
(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“=”)0,ΔS(填“>”“<”或“=”)0,在低温下,该反应(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的ΔH>0,ΔS>0,则: ①该反应常温下(填“能”或“不能”)自发进行。
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2024_2024学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向习题新人教版选修4
