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1、
課時(shí)分層作業(yè)(九) 化學(xué)反應(yīng)的方向
(建議用時(shí):25分鐘)
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
1.知道了某過(guò)程有自發(fā)性之后,則( )
A.可判斷出過(guò)程的方向
B.可確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生
C.可預(yù)測(cè)過(guò)程發(fā)生完成的快慢
D.可判斷過(guò)程的熱效應(yīng)
A [大量事實(shí)告訴我們,過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向,不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率,所以A正確,B、C錯(cuò)誤。放熱反應(yīng)常常能自發(fā)進(jìn)行,但有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,D錯(cuò)誤。]
2.下列說(shuō)法正確的是( )
A.非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不能發(fā)生
B.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生
C.在一定條件下,非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也能發(fā)生
D.吸熱
2、反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
C [本題考查的是自發(fā)過(guò)程的特點(diǎn)。自發(fā)進(jìn)行只能說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的方向,不能說(shuō)明反應(yīng)發(fā)生的難易和快慢;由于熵增加的原因,有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。故選C。]
3.下列自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來(lái)解釋的是( )
A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7 kJ·mol-1
B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)
ΔH=74.9 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=178
3、.2 kJ·mol-1
C [從焓變的角度分析,化學(xué)反應(yīng)由高能狀態(tài)向低能狀態(tài)轉(zhuǎn)化,使體系能量降低的趨勢(shì),表現(xiàn)為放熱反應(yīng),較易進(jìn)行。]
4.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大,非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小
B.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的
C.反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0
D.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
D [若ΔH<0、ΔS>0,則一定自發(fā),若ΔH>0、ΔS<0,則一定不能自發(fā),若ΔH<0、ΔS<0或ΔH>0、ΔS>0,反應(yīng)能否自
4、發(fā),和溫度有關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是ΔH-TΔS<0,放熱反應(yīng)也可能是非自發(fā)的,吸熱反應(yīng)也可能是自發(fā)的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Mg和CO2反應(yīng)的ΔH小于0,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。]
5.某反應(yīng):A+B===C在室溫下能自發(fā)進(jìn)行,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行,對(duì)該反應(yīng)過(guò)程ΔH、ΔS的判斷正確的是( )
A.ΔH<0、ΔS<0 B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS>0
A [由ΔG=ΔH-TΔS<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行知:ΔH<0、ΔS<0的反應(yīng)在低溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行;ΔH>0、ΔS<0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行;ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行;ΔH>0、ΔS>0的反應(yīng)在
5、高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行。]
6.判斷以下兩個(gè)自發(fā)反應(yīng)焓變和熵變的符號(hào)。
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH________0、ΔS________0
(2)2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)===2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
ΔH________0、ΔS________0
解析:(1)該反應(yīng)的氣體體積減小,能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明是放熱反應(yīng),即ΔH<0、ΔS<0。
(2)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),體系的能量升高,但其熵增大,所以能自發(fā)進(jìn)行。
答案:(1)<?。肌?2)>?。?
[能力提升練]
7.分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是( )
6、
A.2N2(g)+O2(g)===2N2O(g)ΔH=163 kJ·mol-1
B.Ag(s)+Cl2(g)===AgCl(s)ΔH=-127 kJ·mol-1
C.HgO(s)===Hg(l)+O2(g)ΔH=91 kJ·mol-1
D.H2O2(l)===O2(g)+H2O(l)ΔH=-98 kJ·mol-1
D [放熱的熵增反應(yīng)在任何溫度下能自發(fā)進(jìn)行,僅D符合。]
8.(1)已知:298 K、101 kPa時(shí),反應(yīng)CaO(s)+SO2(g)===CaSO3(s)的ΔH=-402.0 kJ·mol-1,ΔH-TΔS=-345.7 kJ·mol-1,若此反應(yīng)中ΔH和ΔS不隨溫度變
7、化而變化,則保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度低于________。
(2)已知:H2O(l)===H2O(g)的ΔH=44.0 kJ·mol-1,ΔS=118.8 J·mol-1·K-1。則水的沸點(diǎn)是________。
(3)已知在298 K時(shí),由石墨生成金剛石的反應(yīng)的ΔH=1.895 kJ·mol-1,ΔH-TΔS=2.866 kJ·mol-1,又已知石墨的熵S石=+5.694 J·mol-1·K-1,則金剛石的熵S金=________________________(化學(xué)反應(yīng)的熵變是生成物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差),這兩種碳的同素異形體中更有序的是________。
解析:(1)因?yàn)?98
8、K、101 kPa時(shí),題給的反應(yīng)的ΔH=-402.0 kJ·mol-1,ΔH-TΔS=-345.7 kJ·mol-1,則有ΔS=(-402.0 kJ·mol-1+345.7 kJ·mol-1)/298 K≈-0.189 kJ·mol-1·K-1。要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,需使ΔH-TΔS<0,即-402.0
kJ·mol-1-T×(-0.189 kJ·mol-1·K-1)<0,得T<2 127 K,因此保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度低于2 127 K。(2)在水沸騰時(shí),ΔH-TΔS=0,則T=ΔH÷ΔS=44.0×103 J·mol-1÷118.8 J·mol-1·K-1≈370.4 K。(3)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為C(s,石墨)===C(s,金剛石),ΔH-TΔS=ΔH-T(S金-S石)=2.866 kJ·mol-1,即1.895
kJ·mol-1-298 K×(S金-5.694×10-3 kJ·mol-1·K-1)=2.866 kJ·mol-1,解得S金≈+2.436×10-3 kJ·mol-1·K-1=+2.436 J·mol-1·K-1。混亂度越小,體系的熵值就越小,或者說(shuō)體系的熵值越小,則越有序。通過(guò)計(jì)算知S金