化学反应进行的方向练习题

2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第二章

第四节化学反应进行的方向

一. 教学内容：

化学反应进行的方向

二. 重点、难点：

1. 能利用焓变和熵变说明反应进行的方向

2. 熵判据既是本节的重点，也是难点

三. 具体内容：

（一）自发过程和自发反应

1. 自发过程

2. 自发反应

3. 举例

（二）反应熵变与反应方向

1. 熵

2. 熵变

3. 反应的自发过程与熵变

（三）焓变与熵变对反应方向的共同影响

1. 焓和熵的关系

2. 焓变和熵变的影响

3. 化学反应方向的判据

4. 对反应方向判据的讨论

【典型例题】

[例1] 试判断用于汽车净化的一个反应2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）在298K、100kPa下能否自发进行？

已知：在298K、100kPa下该反应的△H＝－113.0kJ·mol-1，

△S＝－145.3 J·mol-1·K－1

答案：可以自发进行。

解析：考察利用公式计算判断自发反应过程。

[例2] 已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应：

CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H＝+178.3kJ·mol-1△S＝+160.4J·mol-1·K－1，试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。

答案：非自发反应；1112K。

解析：考察基本公式的转化应用。

[例3] 碳铵「（NH4）2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是（）

A. 碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大

B. 碳铵分解是因为外界给予了能量

C. 碳铵分解是吸热反应，根据能量判断不能自发分解

D. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解

答案：A

解析：考察反应方向的基本判断。

[例4] 下列过程属于熵增加的是（）

A. 一定条件下，水由气态变成液态

B. 高温高压条件下使石墨转变成金刚石

C. 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）

D. 散落的火柴的无序排列

答案：CD

解析：有关熵的判断。

[例5] 下列反应是自发进行的吸热反应的是（）

A. NaOH+HCl=NaCl+H2O

B.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）

C. 2CO+O2点燃

2CO2

D. C（s）+H2O（g）高温

CO（g）+H2（g）

答案：BD

解析：判断自发反应、吸放热、和熵变的关系。

[例6] 合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增加，可采取的方法是（）

A. 补充N2

B. 升高温度

C. 增大压强

D. 分离出NH3

答案：AC

解析：考查反应速率和平衡移动的相关知识。

[例7] 下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）

A. CO（g）=C（s）+1/2O2（g）

B. 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）

C. （NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）

D. MgCO3（s）=MgO（s）+CO2（g）

答案：A

解析：判断不同反应自发的条件。

[例8] 已知反应：A（s）=D（g）+E（g），（△H-T△S）=（-4500+11T）J·mol-1，要防止反应发生，温度必须_______。

答案：>409K

解析：利用已有公式计算温度范围。

【模拟试题】（答题时间：25分钟）

1. 下列说法中正确的是（）

A. 凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的

B. 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变

C. 自发反应在恰当条件下才能实现

D. 自发反应在任何条件下都能实现

2. 下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是（）

A. △H＞0，△S＜0

B. △H＜0，△S＞0

C. △H＞0，△S＞0

D. △H＜0，△S＜0

3. 下列组合中在任何温度下反应均能自发进行的是（）

A. △H＞0，△S＞0

B. △H＜0，△S＜0

C. △H＞0，△S＜0

D. △H＜0，△S＞0

4. 过程的自发性的作用是（）

A. 判断过程的方向

B. 确定过程是否一定会发生

C. 判断过程发生的速率

D. 判断过程的热效应

5. 25℃时，KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6mol·L-1，若将1mol固体KNO3置于1L水中，则KNO3变成盐溶液过程的△H-T△S的取值为（）

A. ＜0

B. =0

C. ＞0

D. 不能确定

6. 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种重要因素

D. 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据

7. 碳酸铵在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是（）

A. 碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大

B. 碳酸铵分解是因为外界给予了能量

C. 碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解

D. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解

8. 摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。

（1）相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。

（2）气态苯、液态苯、固态苯。

9. 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℃，100kPa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℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为△H=-2180.9J·mol-1，△S=-6.61 J·mol-1·K-1

10. 下列说法不正确的是（）

A. 铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程

B. 冰融化过程的熵值增加

C. 无热效应的自发过程是不存在的

D. 同一物质固态时熵值最小

11. 下列反应中，熵显著增加的反应是（）

A. CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）

B. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

C. C（s）+O2（g）=CO2（g）

D. 2HgO（s）=2Hg（l）+O2（g）

12. 纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则△H_____0，△S_____0。（填＞，＜，=）

【试题答案】

1. C

2. C

3. D

4. A

5. A

6. C

7. A

8. （1）S（气态甲醇）＜S（气态乙醇）＜S（气态丙醇）

（2）S（固态苯）＜S（液态苯）＜S（气态苯）

9. 会10. C 11. BD 12. ＞；＞

【试题解析】

1. 放热反应常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应，自发反应的熵不一定增大，可能减少，也可能不变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体条件。

2. 因为冰熔化需要吸热，所以△H为负值；冰熔化成水，分子活动能力增强，混乱度增大，故△S＞0。

3. 根据自发反应的判断方法为△H-T△S，如果＜0，则自发进行，所以D一定＜0，C一定＞0，一定不能自发进行，AB需要根据△H和△S的大小判断。