2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 第一課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 蘇教版選修4.doc
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第一課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的方向 ————————————————————————————————————— [課標(biāo)要求] 1.了解自發(fā)反應(yīng)與非自發(fā)反應(yīng)的含義 。 2.了解熵的基本含義及能量判據(jù)和熵判據(jù)的基本內(nèi)容。 3.能依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。 1.在一定溫度和壓強(qiáng)下,無需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)稱之為自發(fā)反應(yīng)。 2.同種同量物質(zhì)的熵值:S(g)>S(l)>S(s)。有氣體生成的反應(yīng),固體溶于水的過程是熵增加的過程。 3.大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行;大多數(shù)熵增的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行。 4.焓減(ΔH<0)、熵增(ΔS>0)反應(yīng)在所有溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。焓增(ΔH>0)、熵減(ΔS<0)反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行;焓減、熵減反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行;焓增、熵增反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行。 自然界變化的方向性與化學(xué)反應(yīng)的方向性 1.自然界變化的方向性 (1)自然界的變化具有方向性。 (2)實(shí)例 ①室溫下,冰會(huì)融化成水,而水不能結(jié)成冰; ②水總是從高處流向低處,而不會(huì)自動(dòng)從低處流向高處。 2.化學(xué)反應(yīng)的方向性 (1)化學(xué)反應(yīng)具有方向性,許多化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行,而其逆反應(yīng)無法自動(dòng)進(jìn)行。 (2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并判斷是否能自動(dòng)進(jìn)行: 化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)方程式 是否自動(dòng) 鋅與硫酸銅溶液 Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu 是 氯氣與溴化鉀溶液 Cl2+2KBr===2KCl+Br2 是 乙烯與溴單質(zhì)的四氯化碳溶液 CH2CH2+Br2―→CH2BrCH2Br 是 (3)自發(fā)反應(yīng):在一定溫度和壓強(qiáng)下,無需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。 [特別提醒] (1)自發(fā)反應(yīng)可被利用來完成有用功。例如: ①甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來做功; ②鋅與CuSO4溶液反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池。 (2)非自發(fā)反應(yīng)要想發(fā)生,則必須對(duì)它做功。例如: ①通電將水分解成H2和O2; ②植物在光照下,能將CO2和H2O轉(zhuǎn)化成C6H12O6和O2。 1.下列過程非自發(fā)進(jìn)行的是( ) A.水由高處向低處流 B.天然氣的燃燒 C.鐵在潮濕空氣中生銹 D.室溫下水結(jié)成冰 解析:選D 水由高處向低處流,天然氣的燃燒,鐵在潮濕的空氣中生銹均屬自發(fā)過程;室溫下,水結(jié)冰屬非自發(fā)過程。 2.下列說法中正確的是( ) A.能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生反應(yīng) B.非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生反應(yīng) C.能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)實(shí)際可能沒有發(fā)生反應(yīng) D.常溫下,2H2O2H2↑+O2↑,即常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng) 解析:選C 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定迅速反應(yīng),如鐵的生銹,A錯(cuò)誤;非自發(fā)不含有“不可能”之意,如水的分解在常溫常壓下是非自發(fā)的,但在通直流電條件下,電解生成氫氣和氧氣,只不過消耗了其他功,B錯(cuò)誤;水在常溫常壓下電解才發(fā)生分解,即環(huán)境對(duì)它做功才能使它發(fā)生,所以是非自發(fā)反應(yīng),D錯(cuò)誤。 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 1.焓變與反應(yīng)方向 焓判據(jù) 放熱反應(yīng)過程中體系能量降低,具有自發(fā)進(jìn)行的傾向 焓變與反應(yīng)自發(fā)性 的關(guān)系 若該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即ΔH<0,一般能自發(fā)進(jìn)行;若該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即ΔH>0,一般不能自發(fā)進(jìn)行 局限性 有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,所以焓變是與反應(yīng)進(jìn)行的方向有關(guān)的因素之一,但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素 [特別提醒] 有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,如2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,能自發(fā)進(jìn)行。 2.熵變與反應(yīng)方向 (1)熵:科學(xué)家用來量度體系混亂程度的物理量,用S表示。 (2)熵變:ΔS=S(生成物)-S(反應(yīng)物) (3)熵增原理:在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大,即熵變大于零。 (4)熵判據(jù):體系有自發(fā)地向熵增的方向轉(zhuǎn)變的傾向,熵變是影響反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素。 (5)熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響。 ①熵增加的反應(yīng)在一定條件下都可自發(fā)進(jìn)行。 如2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。 ②有些熵減小的反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。 如NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)。 3.焓變、熵變與反應(yīng)方向 (1)含義:體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。 (2)反應(yīng)方向的判斷 反應(yīng)自發(fā)性的判斷必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。在恒溫、恒壓時(shí), ①ΔH<0,ΔS>0,則反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行; ②ΔH>0,ΔS<0,則反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行; ③ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)行,也可能不自發(fā)進(jìn)行,與反應(yīng)的溫度有關(guān)。 以上規(guī)律稱為復(fù)合判據(jù)。 1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)體系有序性越高,熵值就越大( ) (2)自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大( ) (3)吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進(jìn)行( ) (4)同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大( ) (5)過程自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向,還能確定過程發(fā)生的速率( ) 答案:(1) (2)√ (3) (4)√ (5) 2.某反應(yīng)2AB(g)C(g)+3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的正反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為( ) A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS<0 C.ΔH>0,ΔS>0 D.ΔH>0,ΔS<0 解析:選C 根據(jù)ΔH-TΔS<0才能自發(fā)進(jìn)行,2AB(g)C(g)+3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,故ΔH>0,ΔS>0,故C正確。 [方法技巧] 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷方法 ΔH-TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;ΔH-TΔS=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);ΔH-TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。溫度與反應(yīng)方向關(guān)系: [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)] 1.下列關(guān)于自發(fā)反應(yīng)的敘述正確的是( ) A.自發(fā)反應(yīng)是無需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng) B.在自然界中沒有任何條件的自發(fā)反應(yīng)是不存在的 C.在通常狀況下冰能自行融化,所以它是自發(fā)反應(yīng) D.所有能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng) 解析:選B 自發(fā)反應(yīng)是在一定條件下無需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng),如物質(zhì)的燃燒是自發(fā)反應(yīng),但需要點(diǎn)燃的條件等,所以A項(xiàng)和D項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確。自發(fā)反應(yīng)研究的是化學(xué)反應(yīng),而自發(fā)過程也包括物理過程,冰融化屬自發(fā)過程,C錯(cuò)誤。 2.現(xiàn)有下列反應(yīng):已知298 K下反應(yīng)2Al2O3(s)+3C(s)===4Al(s)+3CO2(g) ΔH=+2 171 kJmol-1,ΔS=+635.5 Jmol-1K-1,則下列說法正確的是( ) A.由題給ΔH值可知,該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng) B.ΔS>0表明該反應(yīng)是一個(gè)熵增加的反應(yīng) C.該反應(yīng)低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行 D.該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行 解析:選B 反應(yīng)的ΔH>0,為吸熱反應(yīng),ΔS>0為熵增的反應(yīng),反應(yīng)在高溫時(shí)可能自發(fā)進(jìn)行。 3.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定,下列說法不正確的是( ) A.在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向 B.溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 C.反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素 D.固體的溶解過程與熵變有關(guān) 解析:選C 焓變和熵變是一定條件下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù),A正確,C不正確;放熱反應(yīng)的焓變小于零,熵增加反應(yīng)熵變大于零,都對(duì)ΔH-TΔS<0做出貢獻(xiàn),則放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,B正確;固體的溶解過程,體系的混亂度增大,它是熵增加的過程,D正確。 4.已知在100 kPa、298.15 K時(shí)石灰石分解反應(yīng):CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.3 kJmol-1,ΔS=160.4 J(molK)-1,則: (1)該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。 (2)據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析,溫度________(填“能”或“否”)成為反應(yīng)方向的決定因素。 (3)若溫度能決定反應(yīng)方向,則該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度為________。 解析:(1)ΔH-TΔS=178.3 kJmol-1-298.15 K160.410-3 kJ(molK)-1=130.5 kJmol-1>0,所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 (2)因?yàn)樵摲磻?yīng)ΔH>0、ΔS>0,所以根據(jù)ΔH-TΔS可知在溫度較高的時(shí)候,可能小于0。 (3)根據(jù)ΔH-TΔS<0時(shí),反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,則有:T>ΔH/ΔS=1 111.6 K。 答案:(1)不能 (2)能 (3)1 111.6 K 一、單項(xiàng)選擇題 1.下列關(guān)于焓變與反應(yīng)方向的敘述中正確的是( ) A.化學(xué)反應(yīng)的焓變與其反應(yīng)的方向無關(guān) B.化學(xué)反應(yīng)的焓變直接決定了反應(yīng)的方向 C.反應(yīng)焓變?yōu)檎禃r(shí)不利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 D.焓變?yōu)樨?fù)值的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行 解析:選C 可逆反應(yīng)的兩個(gè)反應(yīng)其焓變的數(shù)值相等,但是符號(hào)(變化趨勢)相反,A項(xiàng)錯(cuò)誤;焓變對(duì)反應(yīng)方向有直接影響,但不能決定反應(yīng)的方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤;焓變?yōu)樨?fù)值的反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行,但有的也不是自發(fā)反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤;焓變?yōu)檎?,體系能量升高,不利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,C項(xiàng)正確。 2.以下說法正確的是( ) A.所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是熵增加的反應(yīng) B.熵增加的反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng) C.由熵判據(jù)可以直接決定反應(yīng)方向 D.熵變是決定反應(yīng)是否可以自發(fā)進(jìn)行的其中一個(gè)因素 解析:選D 熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,有些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行,A、B錯(cuò)誤;反應(yīng)熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素,C錯(cuò)誤,D正確。 3.下列說法正確的是( ) A.在常溫下,放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進(jìn)行,吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行 B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=185.57 kJmol-1,能自發(fā)進(jìn)行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向 C.因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變和熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù) D.在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 解析:選B 有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行,A項(xiàng)錯(cuò)誤;應(yīng)利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行判斷,C項(xiàng)錯(cuò)誤;使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,增大反應(yīng)速率,不能改變反應(yīng)的方向,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.已知反應(yīng)2CO(g)===2C(s)+O2(g)的ΔH為正值,ΔS為負(fù)值。設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變,下列說法正確的是( ) A.低溫下能自發(fā)進(jìn)行 B.高溫下能自發(fā)進(jìn)行 C.低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下能自發(fā)進(jìn)行 D.任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行 解析:選D 因ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0時(shí),所以2CO(g)===2C(s)+O2(g)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。 5.汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一,治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器,它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體,其反應(yīng)原理是2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)。由此可知,下列說法中正確的是( ) A.該反應(yīng)是熵增大的反應(yīng) B.該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,因此需要合適的催化劑 C.該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行,高溫和催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率 D.該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行,因?yàn)檎磻?yīng)是吸熱反應(yīng) 解析:選C 只使用催化劑便可使尾氣發(fā)生轉(zhuǎn)化,故此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;因反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),故熵減??;因熵減小不利于反應(yīng)自發(fā),故自發(fā)進(jìn)行的原因是反應(yīng)放熱。 二、不定項(xiàng)選擇題 6.某化學(xué)反應(yīng)其ΔH=122 kJmol-1,ΔS=231 J(molK)-1,則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行( ) A.在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行 B.在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行 C.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 D.僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行 解析:選C 當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí),反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行,由于該反應(yīng)的ΔH、ΔS均為正值,則只有在高溫時(shí)ΔH-TΔS才有可能為負(fù)值,反應(yīng)才可能自發(fā)進(jìn)行。 7.已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)”。一定條件下,下列反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行的是( ) A.2O3(g)===3O2(g) ΔH<0 B.2CO(g)===2C(s)+O2(g) ΔH>0 C.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0 解析:選B A項(xiàng),反應(yīng)是一個(gè)ΔH<0,ΔS>0的反應(yīng),一定能自發(fā)進(jìn)行;B項(xiàng),反應(yīng)是一個(gè)ΔH>0,ΔS<0的反應(yīng),一定不能自發(fā)進(jìn)行;C項(xiàng),反應(yīng)是一個(gè)ΔH<0,ΔS<0的反應(yīng),低溫下可以自發(fā)進(jìn)行;D項(xiàng),是一個(gè)ΔH>0,ΔS>0的反應(yīng),高溫下可以自發(fā)進(jìn)行。 8.下列說法正確的是( ) A.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃的條件下ΔH不同 B.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0 C.某反應(yīng)低溫條件下能夠自發(fā)進(jìn)行,則高溫條件下一定能夠自發(fā) D.KNO3溶于水的過程熵值增大 解析:選BD 同溫同壓下,反應(yīng)的條件不會(huì)影響ΔH,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)為ΔH-TΔS<0,由化學(xué)方程式知ΔS>0,則ΔH-TΔS>0,B項(xiàng)正確;由ΔH-TΔS<0可知,當(dāng)ΔH<0,ΔS<0時(shí),溫度越高,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的可能性越小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溶解過程是一個(gè)熵增的過程,D項(xiàng)正確。 三、非選擇題 9.指出下列反應(yīng)或過程的ΔS的正、負(fù)號(hào),并判斷常溫時(shí),反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。 (1)2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔS__________0,________自發(fā)進(jìn)行 (2)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔS________0,________自發(fā)進(jìn)行 (3)-10 ℃的水結(jié)冰 ΔS________0,______自發(fā)進(jìn)行 解析:(1)反應(yīng)為ΔS>0的反應(yīng),能自發(fā)進(jìn)行;(2)反應(yīng)的ΔS>0,但常溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行;(3)過程ΔS<0,但能自發(fā)進(jìn)行。 答案:(1)> 能 (2)> 不能 (3)< 能 10.有A、B、C、D四個(gè)反應(yīng): 反應(yīng) A B C D ΔH/(kJmol-1) +10.5 +1.80 -126 -11.7 ΔS/(Jmol-1K-1) 30.0 -113.0 84.0 -105.0 則在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________;任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________;另兩個(gè)反應(yīng)中,在溫度高于________℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________;在溫度低于________℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________。 解析:放熱的熵增反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,吸熱的熵減反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行;放熱的熵減反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,吸熱的熵增反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行,具體溫度可以根據(jù)ΔH-TΔS=0計(jì)算出來。C在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行,B在任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行。對(duì)于A反應(yīng)ΔH-TΔS=+10.5 kJmol-1-T30.010-3 kJmol-1K-1=0,故T=350 K,即t=77 ℃;對(duì)于D反應(yīng)ΔH-TΔS=-11.7 kJmol-1-T(-105.0)10-3 kJmol-1K-1=0,故T=111.4 K,即t=-161.6 ℃。 答案:C B 77 A?。?61.6 D 一、單項(xiàng)選擇題 1.25 ℃、1.01105 Pa時(shí),反應(yīng):2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7 kJmol-1自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)( ) A.是吸熱反應(yīng) B.是放熱反應(yīng) C.是熵減反應(yīng) D.熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng) 解析:選D 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),從焓判據(jù)角度分析,不能自發(fā)進(jìn)行。但該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng),該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,所以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。 2.下列反應(yīng)過程中,ΔH>0且ΔS>0的是( ) A.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) B.NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s) C.4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) D.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) 解析:選A A項(xiàng)是體系混亂程度增大的吸熱反應(yīng),正確;B、C、D項(xiàng)是體系混亂程度減小的放熱反應(yīng),均錯(cuò)誤。 3.分析下列反應(yīng),在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是( ) A.2N2(g)+O2(g)===2N2O(g) ΔH=163 kJmol-1 B.Ag(s)+Cl2(g)AgCl(s) ΔH=-127 kJmol-1 C.HgO(s)===Hg(l)+O2(g) ΔH=91 kJmol-1 D.H2O2(l)O2(g)+H2O(l) ΔH=-98 kJmol-1 解析:選D A項(xiàng),ΔH>0,ΔS<0,任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤;B項(xiàng),ΔH<0,ΔS<0,高溫下不能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤;C項(xiàng),ΔH>0,ΔS>0,低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤;D項(xiàng),ΔH<0,ΔS>0,任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,正確。 4.對(duì)于溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系,下列判斷正確的是( ) A.ΔH<0,ΔS>0,所有溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行 B.ΔH>0,ΔS>0,所有溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行 C.ΔH<0,ΔS<0,高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 D.ΔH>0,ΔS<0,所有溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行 解析:選A 根據(jù)ΔH-TΔS的符號(hào)判斷反應(yīng)是否自發(fā)。A項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù),可知熵增焓減反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行,正確;B項(xiàng),焓增熵增,低溫下不可自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤;C項(xiàng),焓減熵減的反應(yīng)在高溫下不可自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤;D項(xiàng),焓增熵減在任何溫度下都不自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤。 5.灰錫結(jié)構(gòu)松散,不能用于制造器皿,而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,可以制造器皿。現(xiàn)把白錫制造的器皿放在0 ℃、100 kPa的室內(nèi)存放,它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能繼續(xù)使用(已知在0 ℃、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的焓變和熵變分別為ΔH=-2 180.9 Jmol-1;ΔS=-6.61 Jmol-1K-1,當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí)能自發(fā)反應(yīng))( ) A.會(huì)變 B.不會(huì)變 C.不能確定 D.升高溫度才會(huì)變 解析:選A 在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向著ΔH-TΔS<0的方向進(jìn)行,直至達(dá)到平衡態(tài)。該條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的ΔH-TΔS=-2 180.9 Jmol-1-273 K(-6.61 Jmol-1K-1)=-376.37 Jmol-1<0,因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a。 二、不定項(xiàng)選擇題 6.合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH,若該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行,則有關(guān)該反應(yīng)的ΔH、ΔS判斷正確的是( ) A.ΔH<0 ΔS<0 B.ΔH<0 ΔS>0 C.ΔH>0 ΔS<0 D.ΔH>0 ΔS>0 解析:選A 一般來說,化合反應(yīng)的焓變小于0,氣體體積減小的反應(yīng)ΔS<0,該反應(yīng)是氣體體積減小的化合反應(yīng),所以ΔH<0,ΔS<0。 7.碳酸銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,對(duì)其說法中正確的是( ) A.碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體,使體系的熵增大 B.碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C.碳酸銨分解是吸熱反應(yīng),此反應(yīng)不應(yīng)該自發(fā)進(jìn)行,必須借助外力才能進(jìn)行 D.碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解 解析:選A 該反應(yīng)氣體分子數(shù)增多,ΔS>0,故A項(xiàng)正確。 8.下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH<0 B.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)的ΔH<0 C.一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS<0 D.反應(yīng)2CO(g)===2C(s)+O2(g)在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行 解析:選BC A項(xiàng),當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,已知反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔH-TΔS<0,所以反應(yīng)的ΔH<0,正確;B項(xiàng),當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí),能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)ΔS>0,室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)的ΔH>0,錯(cuò)誤;C項(xiàng),分解反應(yīng)一般為吸熱反應(yīng),所以ΔH>0;生成氣體是一個(gè)熵增加的反應(yīng),所以ΔS>0,錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)為熵減反應(yīng),在高溫下ΔH-TΔS>0,故不能自發(fā)進(jìn)行,正確。 三、非選擇題 9.向錐形瓶中加入約20 g NH4Cl晶體,在一小木塊上灑少量水,將錐形瓶放在木塊上,再向其中加入約40 g Ba(OH)28H2O,如圖所示。用玻璃棒將固體充分混合均勻,靜置。 回答下列各問題: (1)拿起木塊時(shí)發(fā)現(xiàn)____________________,證明該反應(yīng)的ΔH________(填“>”或“<”)0。 (2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________, 該反應(yīng)中有________生成,可證明ΔS______(填“>”或“<”)0。 (3)下列變化過程與該實(shí)驗(yàn)中的焓變和熵變相同的是__________。 A.NH4NO3溶于水 B.CaCO3的分解反應(yīng) C.NaOH溶于水 D.甲烷的燃燒 解析:(3)該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)方程式的特點(diǎn)為ΔH>0,ΔS>0,因此A、B符合,C、D項(xiàng)中反應(yīng)的ΔH<0。 答案:(1)錐形瓶“粘”在木塊上?。? (2)2NH4Cl+Ba(OH)28H2O===BaCl2+2NH3↑+10H2O 氣體?。尽?3)AB 10.某化學(xué)興趣小組專門研究了氧族元素及其某些化合物的部分性質(zhì)。所查資料信息如下: ①酸性:H2SO4>H2SeO4>H2TeO4 ②氧、硫、硒與氫氣化合越來越難,碲與氫氣不能直接化合 ③由元素的單質(zhì)生成等物質(zhì)的量的氫化物的焓變情況如圖 請(qǐng)回答下列問題: (1)H2與硫化合的反應(yīng)__________熱量(填“放出”或“吸收”)。 (2)已知H2Te分解反應(yīng)的ΔS>0,請(qǐng)解釋為什么Te和H2不能直接化合:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述資料信息中能夠說明硫元素非金屬性強(qiáng)于硒元素的是____________(填序號(hào))。 解析:(1)由圖示可知H2與硫化合的反應(yīng)ΔH<0,故為放熱反應(yīng)。 (2)由圖示可知H2與Te化合的反應(yīng)ΔH>0,H2Te分解時(shí)ΔS>0,則化合生成H2Te的ΔS<0,即ΔH-TΔS>0,故反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 答案:(1)放出 (2)因?yàn)榛蠒r(shí)ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,故反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 (3)①②③- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 第一課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 蘇教版選修4 2017 2018 學(xué)年 高中化學(xué) 專題 化學(xué)反應(yīng) 速率 化學(xué)平衡 第二 單元 第一
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