专题2 第二单元 化学反应的方向和限度第1课时 化学反应的方
向
一、选择题
1、知道了某过程有自发性之后,则( ) A.可判断出过程的方向 B.可确定过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢 D.可判断过程的热效应 答案 A
2、(2024·济南期中)下列说法正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的 B.自发反应的现象一定非常明显,非自发反应的熵一定减小 C.常温下,反应C(s)+CO2(g)
2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0 答案 C
3下列不属于自发进行的变化是( ) 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.水电解生成氢气和氧气 D.铁器在潮湿的空气中生锈 答案 C
4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.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ·mol1 ΔS=-280.1 J· mol1·K
-
-1
-
在常温常压下能自发进行
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(1 200 K)下则能自发进行
D.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的 答案 D
5现有反应:2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g) ΔH>0,下列有关说法正确的是( )
A.ΔH>0的化学反应一定不能自发进行 B.该反应熵增大(即ΔS>0)
C.该反应在任何条件下一定能自发进行
D.自发过程一定使体系的熵增大 答案 B
6对于化学反应方向的判断,下列说法中正确的是( ) A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行 B.温度、压强一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D.固体的溶解过程与熵变无关 答案 B
7.(2024·昆明期末)已知:(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=74.9 kJ·mol1,下列说法正确的是( )
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能自发进行 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 答案 A
8实现“节能减排”和“低碳经济”的一个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:CO2(g)+3H2(g)如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol1)的变化。 关于该反应的下列说法中,正确的是( )
-
-
CH3OH(g)+H2O(g),
A.ΔH>0,ΔS>0 C.ΔH<0,ΔS<0 答案 C
9(2024·武汉高二月考)“熵”表示体系的混乱度,它的符号是“S”。下列变化中,ΔS<0的是( ) A.3Fe(s)+4H2O(g)===Fe3O4(s)+4H2(g) B.2NO2(g)===N2O4(l) C.2IBr(l)===I2(s)+Br2(g)
D.(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) 答案 B
10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。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知:在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰
B.ΔH>0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
锡的反应焓变和熵变分别为ΔH=-2 180.9 J·molA.会变成灰锡 C.不能确定 答案 A
-1
,ΔS=-6.61 J·mol1·K1)( )
--
B.不会变成灰锡
D.升高温度才会变成灰锡
11.(2024·重庆高二期中)下列内容与结论相对应的是( )
选项 A B C D 答案 B
二、非选择题
12判断下列过程的熵变大于零还是小于零,用“>”或“<”填空。 (1)H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ΔS____0,判断的理由
________________________________________________________________________。 (2)2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)↑+H2O(l) ΔS____0,判断的理由_______________。 (3)NaOH(s)===Na(aq)+OH(aq) ΔS____0,判断的理由_____________________________。 (4)N2(g)+3H2(g)
高温、高压
+
-
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 H2(g)+F2(g)===2HF(g) 的ΔH=-271 kJ·mol1ΔS=8 J·mol1·K1 ---结论 ΔS>0 因为该反应的ΔS>0 反应一定不能自发进行 反应在任意温度下都不能自发进行 2NH3(g) ΔS____0,判断的理由_____________________________。
答案 ①> 同一物质,固态、液态、气态的熵值依次增大 ②> 化学反应气体分子数增多,熵值增大 ③> 固体物质溶解,混乱度增大
④< 化学反应正向气体分子数减少,熵值减小
13.(2024·长春校级期末)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。用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式为N2+3H2
高温、高压催化剂
2NH3。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。已知上述氨的合成反应的ΔS=-198.2 J·mol
1·K-1,则其在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
-
答案 (1)N2(g)+3H2(g)(2)能
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1
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解析 (2)ΔH-TΔS=-92.4 kJ·mol-1-298 K×(-0.198 2 kJ·mol-1·K-1)<0,所以常温下该反应可以自发