内容正文:
第1节 化学反应的方向
课时作业巩固
选题表
考查点
基础巩固
能力提升
自发性焓变判据
1
自发性熵变判据
2,4
自发性综合判据
3,5,6,7
8,9
基础题组
1.下列反应可用焓判据来解释的是( D )
A.氯化钠溶于水
B.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)
ΔH=+56.7 kJ·mol-1
C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)
ΔH=+74.9 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
解析:氯化钠溶解过程的焓变微乎其微,显然不能用焓判据来解释,故A不符合题意;B项是吸热反应,不能用焓判据来解释,故B不符合题意;C项是吸热反应,不能用焓判据来解释,故C不符合题意;D项是放热反应,能用焓判据来解释,故D符合题意。
2.下列变化过程中,ΔS<0的是( B )
A.氯化钠溶于水中
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰[CO2(s)]升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
解析:氯化钠溶于水,离子由不自由状态变为自由状态,无序程度变大,熵增大,所以ΔS>0;氨气与HCl反应过程,气体物质的量减小,熵减小,所以ΔS<0;干冰升华由固体变为气体,分子由不自由状态变为自由状态,无序程度增大,熵增大,所以ΔS>0;CaCO3分解生成气体,熵增大,所以ΔS>0。
3.(2020·四川成都期中)下列过程中,属于非自发过程的是( C )
A.N2和O2混合
B.H2和O2化合生成H2O
C.常温、常压下,石墨转化为金刚石
D.C+O2CO2
解析:N2和O2的反应是放热反应,一定温度时能自发,故A不符合题意;H2和O2化合生成H2O是放热反应,一定温度时能自发,故B不符合题意;石墨能量低于金刚石,石墨转化为金刚石为吸热反应,ΔH>0,熵基本不变,所以常温、常压下非自发进行,故C符合题意;碳燃烧生成二氧化碳为放热反应,一定温度时能自发,故D不符合题意。
4.(2020·浙江金华期中)下列变化中,ΔS<0的是( A )
A.2NO2(g)N2O4(g)
B.3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)
C.2IBr(l)I2(s)+Br2(g)
D.(NH4)2CO3(s)2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
解析:该反应为气体体积减小的反应,混乱度减小,ΔS<0,故A符合题意;该反应为在高温下自发的吸热反应,根据ΔG=ΔH-TΔS<0自发,且ΔH>0,可知该反应ΔS>0,故B不符合题意;该反应为气体体积增大的反应,混乱度增大,ΔS>0,故C不符合题意;该反应为气体体积增大的反应,混乱度增大,ΔS>0,故D不符合题意。
5.(2020·福建福州期中)下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是( B )
A.1 mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH>0能否自发进行与温度有关
D.反应NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行是因为体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向
解析:分子混乱程度越大熵越大,1 mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)],故A正确;熵变、焓变共同影响反应方向,自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵不一定减小,故B错误;
ΔH>0,ΔS>0,在高温下能自发进行,故C正确;ΔS>0,能自发进行是因为体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向,故D正确。
6.(2020·浙江杭州期中)汽车尾气(含CO、NO与SO2等)是城市空气的主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上安装催化转化器,在其作用下NO与CO反应可生成参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。下列说法中正确的是( D )
A.该反应是熵增大的反应
B.该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂
C.该反应高温下能自发进行
D.该反应低温下能自发进行
解析:因该反应是气体体积减小的反应,故熵减小,故A错误;催化剂只改变化学反应速率,不改变反应的程度,故B错误;因该反应是熵减小的放热反应,高温下ΔG=ΔH-TΔS>0,不能自发进行,故C错误;因该反应是熵减小的放热反应,由ΔG=ΔH-TΔS<0得该反应在低温下可以自发进行,故D正确。
7.(2021·陕西咸阳月考)对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是( B )
A.若ΔH<0,ΔS>0,任何温度下反应都能自发进行
B.凡