课时作业9：2.4 化学反应进行的方向

第四节化学反应进行的方向
1.许多反应在特定条件下都能自发进行。

下列过程中不能自发进行的是( )
A.自由落体
B.热量由低温物体向高温物体传递
C.汽油挥发
D.气体从高密度处向低密度处扩散
2.实验证明,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.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一因素
3.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
4.能用能量判据判断下列过程方向的是( )
A.水总是自发地由高处往低处流
B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大
5.(双选)下列变化中,ΔS<0的是( )
A.-10 ℃液态水结冰
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
6.如下图所示,在图(1)中A、B两容器里分别收集着两种互不作用的理想气体。

压强不变,若将中间活塞打开[如图(2)],两种气体分子立即都占满了两个容器。

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不正确的是( )
理想气体的自发混合
A.此过程是从混乱度小的向混乱度大的变化过程,即熵增加的过程
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.只有在一定温度下,此过程是自发进行的
7.25 ℃、101 kPa条件下,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7 kJ·mol-1能自发进行的原因是( )
A.吸热反应
B.放热反应
C.熵减小的反应
D.熵增加效应大于热效应
8.某反应:A B+C在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程ΔH、ΔS 的判断正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS<0
B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0
D.ΔH>0、ΔS>0
9.判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增加”“减小”或“无明显变化”。

(1)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) 。

(2)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) 。

(3)(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) 。

(4)Cu(s)+Cl2(g)CuCl2(s) 。

(5)将少量KNO3晶体溶解在水中。

10.有A、B、C、D 4个反应:
则在任何温度都能自发进行的反应是 ;任何温度都不能自发进行的反应是 ;另两个反应中,在温度高于时可自发进行的反应是 ,在温度低于时可自发进行的反应是。

参考答案
1.
解析:自然界中,自由落体、热量由高温物体向低温物体传递、汽油挥发、气体从高密度处向低密度处扩散都是自发过程,其逆过程都是非自发的。

答案:B
2.
解析:多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,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”。

答案:C
3.
解析:对于A项,ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,即任何温度下,反应都不能自发进行;对于B 项,ΔH<0,ΔS<0,在较低温度下,ΔH-TΔS<0,即反应温度不能过高;对于C项,ΔH>0,ΔS>0,若使反应自发进行,即ΔH-TΔS<0,必须升高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;对于D项,ΔH<0,ΔS>0,在任何温度下,ΔH-TΔS<0,即在任何温度下反应均能自发进行。

答案:D
4.
解析:水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向;吸热反应也可以自发进行,例如,在25 ℃和 1.01×105Pa时,(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1,不难看出,上述反应是吸热反应,又是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的;有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据;扑克牌的无序排列也属于熵判据。

答案:A
5.
解析:气体液化、液体凝固是体系混乱度减小的过程,故A项ΔS<0;B项中两种气体反应转化为固体,体系ΔS<0;固体溶解、气体扩散和固体熔化、升华均为体系混乱度增加的过程,故C 项ΔS>0;D项中CaCO3固体分解有气体生成为熵增过程,ΔS>0。

答案:AB
6.
解析:两种互不作用的理想气体的等压混合,是一个不伴随能量变化的过程,但是一个熵增加的过程,所以在任何温度下都是自发的过程。

答案:D
7.
解析:反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7 kJ·mol-1,焓变大于0,但从熵增加看该反应自发进行,原因是熵增加效应大于热效应。

D项正确。

答案:D
8.
解析:由题意知,该反应在室温下不能自发反应,根据复合判据,即ΔH-T低ΔS>0(1),而高温下能自发进行,即ΔH-T高ΔS<0(2),综合(1)(2)可确定ΔH>0,ΔS>0。

答案:D
9.
解析:判断熵值变化的依据是同温同压下,气态熵值>液态熵值>固态熵值,状态都是气态时,看物质的量的多少,物质的量越多,熵值越大。

故(1)减小,(2)无明显变化,(3)增加,(4)减小。

(5)KNO3溶于水时KNO3K++N O3-,自由移动离子数目增多,因此熵值增加。

答案:(1)减小 (2)无明显变化 (3)增加 (4)减小 (5)增加
10.
解析:将表中数据代入公式ΔG=ΔH-TΔS;当ΔG<0时,反应可自发进行,当ΔG>0时,反应不可自发进行。

答案:C B 77 ℃ A -161.6 ℃ D。