内容正文:
2.4 课后作业
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.下列说法正确的是( )
A.放热反应的焓变小于零,熵变大于零
B.放热及熵增加的反应,一定能自发进行
C.放热反应的焓变大于零,熵变小于零
D.放热及熵减小的反应,一定能自发进行
【答案】 B
2.下列关于判断过程的方向的说法正确的是 ( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热的反应
B.高温高压下使石墨转化为金刚石的反应是自发的化学反应
C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
【答案】 C
3.下列变化过程中,ΔS<0的是( )
A.氯化钠溶于水
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
【答案】 B
4.(双选)已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41 kJ·mol-1
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.石墨比金刚石能量低
C.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
D.金刚石比石墨能量低
【答案】 BC
【解析】 由热化学方程式可知,石墨比金刚石能量低,1 mol石墨转化为1 mol金刚石吸收1.91 kJ的热量,金刚石转化为石墨是放热反应,根据化学反应的能量判据可知此反应是自发进行的反应。所以B、C正确。
5.在如图所示图1中A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图2)。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法中不正确的是 ( )
A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程,即熵增大的过程
B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
C.此过程从有序到无序,混乱度增大
D.此过程是自发可逆的
【答案】 D
【解析】 由题意知ΔH=0,ΔS>0,由ΔH-TΔS知该过程的逆过程不能自发进行,所以D错。
6.下列反应中,一定不能自发进行的是( )
A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03 kJ·mol-1 ΔS=1 110 J·mol-1·K-1
B.CO(g)===C(s,石墨)+O2(g) ΔH=+110.5 kJ·mol-1 ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1
C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ·mol-1 ΔS=-280.1 J·mol-1·K-1
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.30 kJ·mol-1 ΔS=184.0 J·mol-1·K-1
【答案】 B
7.下列说法错误的是( )
A.NH4NO3溶于水虽然吸热,但其溶于水是自发过程
B.加热液体(温度高于沸点)会自发转变成气体,可用焓变解释
C.对于同一物质来讲,熵值的大小与其状态有关,固态物质的熵值通常最小
D.要正确判断化学反应能否自发进行,要综合考虑反应的ΔH和ΔS
【答案】 B
8.下列关于焓变的叙述正确的是( )
A.化学反应的焓变与反应的方向性无关
B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C.焓变为正值的反应都是吸热反应
D.焓变为正值的反应都能自发进行
【答案】 C
9.已知反应:2CO(g)===2C(s)+O2(g)。设ΔH和ΔS不随温度而变化,下列说法正确的是( )
A.低温下是自发反应
B.高温下是自发反应
C.低温下是非自发反应,高温下是自发反应
D.任何温度下都是非自发反应
【答案】 D
【解析】 因为碳的不完全燃烧是放热反应,故该反应是吸热反应,且是熵减反应,在任何温度下都是非自发反应。
10.(双选)下列内容与结论相对应的是( )
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS<0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0,ΔS>0
反应一定不自发进行
D
H2(g)+F2(g)===2HF(g)
ΔH=-271 kJ·mol-1
ΔS=8 J·mol-1·K-1
反应在任意外界条件下均可自发进行
【答案】 AB
【解析】 物质由气态变为液态,ΔS<0,A正确;NH4NO3溶于水是吸热的熵增加过程,正是因为ΔS>0,使过程可自发进行,B正确;ΔH>0,ΔS>0时,在高温下能自发进行,C错误;因