内容正文:
第1节 化学反应的方向
(时间:40分钟)
选题表
知识点
题号
焓变与自发反应
4,5
熵变与自发反应
2
综合判据
1,3,6,7,8,9,10,11
基础过关
1.下列说法正确的是( D )
A.自发进行的反应一定是放热反应
B.非自发进行的反应一定不能发生
C.自发进行的反应一定能发生
D.有些吸热反应也能自发进行
解析:自发进行的反应不一定是放热反应,如氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应是吸热反应,能自发进行,故A错误;反应是否自发进行,由熵变、焓变、温度共同决定,非自发反应在改变条件下可以发生,故B错误;自发进行的反应不一定能发生,还需要考虑反应的速率以及限度,故C错误;有些吸热反应也能自发进行,如碳酸氢铵固体和醋酸之间的反应是吸热反应,能自发进行,故D正确。
2.下列过程不用熵判据判断的是( B )
A.氯化铵与氢氧化钡晶体混合研磨,很快会闻到刺激性气味
B.冬天一杯热水很快变冷
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律地混乱排列的几率大
解析:冬天一杯热水很快变冷,这是温度下降,热量散失的缘故,跟熵无关。
3.已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度而变,下列说法中正确的是( D )
A.低温下能自发进行
B.高温下能自发进行
C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行
D.任何温度下都不能自发进行
解析:根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔH为正值,ΔS为负值,则ΔG必定是正值,ΔG>0,说明反应没有自发进行的倾向,任何温度下都不能自发进行,选D。
4.(2019·山东新泰市第一中学高二期中)合成氨用的H2可以用CH4为原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。反应过程的能量变化如图所示,关于该反应的下列说法中,正确的是( D )
A.ΔH<0 ΔS<0
B.ΔH>0 ΔS<0
C.ΔH<0 ΔS>0
D.ΔH>0 ΔS>0
解析:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)为气体体积增大的反应,则ΔS>0,由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应,可知ΔH>0。答案选D。
5.已知下列过程都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是( C )
A.2Na(s)+Cl2(g)2NaCl(s) ΔH<0
B.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0
C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l) ΔH>0
D.2Mg(s)+O2(g)2MgO(s) ΔH<0
解析:ΔH<0时利于反应自发进行,而2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)2NH3(g) +CaCl2(s)+2H2O(l)为 ΔH>0的自发反应,故不能用“焓判据”解释。
6.(2019·陕西西安中学高二期中)某化学反应其ΔH=-125 kJ/mol,ΔS=-81 J/(mol·K),则此反应在下列哪种情况下可自发进行( D )
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
解析:根据ΔG=ΔH-TΔS可知,该反应ΔH<0,ΔS<0,若要使反应自发进行,则ΔG<0,由此可知该反应仅在低温下自发进行,故选D。
7.(2019·浙江嘉兴一中高二月考)橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图:在其拉伸过程中有放热现象,反之吸热。25 ℃、101 kPa时,下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( B )
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
B.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O
C.2H2+O22H2O
D.CaCO3CaO+CO2↑
解析:从拉伸状态到收缩状态过程中,排列由有序变为无序,吸收热量,则ΔH>0,ΔS>0,可自发。钠与水反应,放热反应,ΔH<0,ΔS>0,可自发,与题意不符,A错误;Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl混合,吸热反应,ΔH>0,
ΔS>0,可自发,符合题意,B正确;H2与O2反应,为吸热反应,ΔH>0,
ΔS<0,非自发,与题意不符,C错误;碳酸钙受热分解,ΔH>0,ΔS>0,非自发,与题意不符,D错误。
8.下列反应中,一定不能自发进行的是( B )
A.2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03 kJ/mol
ΔS=1 110 J/(mol·K)
B.CO(g)C(s,石墨)+O2(g)
ΔH=110.5 kJ/mol ΔS=-89.36 J/(mol·K)
C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ/mol ΔS=-2