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[高效作业24] 化学反应的方向(见学生用书P391)
新教材 夯基固本
1.2023·慈溪中学模拟相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,不合理的是( A )
A.31 g白磷(s)<31 g红磷(s)
B.1 mol H2(g)<2 mol H2(g)
C.1 mol H2O(s)<1 mol H2O(l)
D.1 mol H2S(g)>1 mol H2O(g)
【解析】红磷中P的排列比白磷中P的排列更有序,所以31 g白磷的熵要大于31 g红磷,故A错误;同种物质的气态分子,分子数越多,熵值越大,故B正确;一般情况下,相同物质的量的同种物质,固体状态的熵值小于液体,故C正确;硫化氢和水蒸气的物质的量相同,而且都是气态,原子个数相同,但硫化氢的摩尔质量大,所以硫化氢的熵值大于水蒸气的,故D正确。
2.[2023·义乌中学模拟]下列变化过程的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)均大于零的是( B )
A.H2O(g)―→H2O(l)
B.N2(g)+O2(g)===2NO(g)
C.2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)
D.Ag+(aq)+Cl-(aq)===AgCl(s)
【解析】H2O(g)→H2O(l)的过程放热,混乱度降低,所以焓变(ΔH)和熵变(ΔS)均小于零,A错误;N2(g)+O2(g)===2NO(g)属于吸热反应,焓变(ΔH)大于零,反应能够自发进行,所以ΔS大于零,B正确;2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)为放热反应,ΔH小于零,气体的化学计量数变大,熵变(ΔS)大于零,C错误;Ag+(aq)+Cl-(aq)===AgCl(s),反应由自由移动的阴、阳离子转化成难溶的沉淀,熵变(ΔS)小于零,D错误。
3.在相同的温度和压强下,下列关于物质熵的大小排序正确的是( A )
A.1 mol C(CH3)4<1 mol CH3(CH2)3CH3
B.2 mol C3H8(g)<1 mol CH4(g)
C.1 mol Na2SO4·10H2O(s)<1 mol Na2SO4(s)
D.1 mol H2O(l)<1 mol H2O(s)
【解析】同分异构体中,支链越多,熵越小,熵值:1 mol C(CH3)4<1 mol CH3(CH2)3CH3,故A正确;气体物质的量越多,熵越大,熵值:2 mol C3H8(g)>1 mol CH4(g),故B错误;硫酸钠晶体含有结晶水,相对分子质量大,所以熵值:1 mol Na2SO4·10H2O(s)>1 mol Na2SO4(s),故C错误;相同物质的量的同种物质,S(g)>S(l)>S(s),所以熵值:1 mol H2O(l)>1 mol H2O(s),故D错误。
4.下列反应既是氧化还原反应且在任何温度下都能正向自发进行的是( A )
A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g) ΔH<0
B.2CO(g)===2C(s,石墨)+O2(g) ΔH>0
C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH<0
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
【解析】ΔH<0,ΔS>0,可满足ΔH-TΔS<0,反应在任何温度下都能正向自发进行,故A符合题意;ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,反应在任何温度下都不能正向自发进行,故B不符合题意;ΔH<0,ΔS<0,温度较低时可满足ΔH-TΔS<0,反应在较低温度下能正向自发进行,故C不符合题意;ΔH>0,ΔS>0,温度较高时可满足ΔH-TΔS<0,反应在较高温度下能正向自发进行,故D不符合题意。
5.下列说法正确的是( A )
A.已知反应C(s)+CO2(g)===2CO(g) ,常温下不能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.1 mol H2O 在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]>S[H2O(g)]
C.已知CH4 的燃烧热ΔH=-890.3 kJ/mol ,则CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/mol
D.500 ℃ 、30 MPa 下,将0.5 mol N2 和1.5 mol H2 置于密闭容器中充分反应生成NH3(g) ,放热19.3 kJ ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/mol
【解析】该反应为熵增反应,常温下不能自发进行,则该反应的ΔH>0 ,A正确;同一种物质,气态时的熵值大于固态,B错误;生成物H2O应为液态,C错误;将0. 5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,因该反应为可逆反应,不能进行完全,因此将1 mol N2和3 mol H2完全转