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第三节 化学反应的方向 [见学生用书P41]
1.下列说法正确的是( B )
A.放热反应一定能自发进行
B.同种物质不同状态时熵值不同,气态时最大
C.熵增的反应一定能自发进行
D.过程自发性不仅能用于判断过程的方向,还能确定过程发生的速率
2.下列关于自发过程的说法正确的是( C )
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
3.下列关于化学反应方向的判断正确的是( B )
A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行
B.温度、压强一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D.固体的溶解过程与熵变无关
4.下列自发反应可用焓变来解释的是( D )
A.NH4NO3自发溶于水
B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
ΔH=+109.8kJ/mol
C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9kJ/mol
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ/mol
【解析】 焓变能够说明放热反应为自发反应,而A、B、C中的自发过程均为吸热过程,不能单用焓变来解释,只有D项可以用焓变来解释,D符合题意。
5.下列关于熵变的说法错误的是( C )
A.少量的食盐溶于水中:ΔS>0
B.C和O2反应生成CO(g):ΔS>0
C.气态H2O变成液态H2O:ΔS>0
D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0
【解析】 食盐溶于水是典型的熵增加的过程,A正确;2C(s)+O2(g)===2CO(g),气体的物质的量增大,为熵增加的反应,B正确;气态H2O变成液态H2O是体系混乱度减小的过程,为熵减小的过程,C错误;CaCO3(s)的分解产生了气体,为熵增加的反应,D正确。
6.下列说法正确的是( C )
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.自发反应的现象一定非常明显,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
【解析】 不能仅仅根据焓变判断反应的自发性,放热反应不一定都是自发进行的,吸热反应也可能是自发进行的,A错误;自发进行的反应,其现象不一定非常明显,非自发反应的熵不一定减小,B错误;根据反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行可知,该反应的ΔH-TΔS>0,又知该反应ΔS>0,则该反应的ΔH>0,C正确;反应2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则ΔH-TΔS<0,因 ΔS<0,则ΔH<0,D错误。
7.下列反应在任何温度下均能自发进行的是( D )
A.2N2(g)+O2(g)===2N2O(g)
ΔH=+163kJ/mol
B.Ag(s)+Cl2(g)===AgCl(s)
ΔH=-127kJ/mol
C.HgO(s)===Hg(l)+O2(g)
ΔH=+91kJ/mol
D.H2O2(l)===O2(g)+H2O(l)
ΔH=-98kJ/mol
【解析】 ΔH<0,ΔS>0,任意温度下均能自发,D符合题意。
8.已知:(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9kJ·mol-1,下列说法正确的是( A )
A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
9.实现“碳中和”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。下列关于该反应的说法正确的是( C )
第9题图
A.ΔH>0,ΔS>0
B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0
D.ΔH<0,ΔS>0
【解析】 根据反应过程中能量变化的情况可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,ΔH<0;该反应发生后气体的物质的量减小,ΔS<0,C正确。
10.已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-43kJ/mol,在850℃时K=1。在某密闭容器中充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol