【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第1-3单元课时作业（打包8套）苏教版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第1-3单元课时作业（打包8套）苏教版选修4,步步高,学年,高中化学,专题,单元,课时,作业,功课,打包,苏教版,选修
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1 第二单元 化学反应的方向和限度 第 1 课时 化学反应的方向 目标要求 有序 ” 和 “ 无序 ” 的对比，了解熵和熵变的概念。 用焓变和熵变说明化学反应的方向。 一、化学反应的方向 1化学反应具有 方向 性，许多化学反应的正反应能 自发进行 ，而其逆反应无 法 自发进行 。 2自发反应：在一定条件下无需 外界帮助 就能 自动进行 的反应。 二、判断化学反应方向的依据 1能量判据 自然界中的自发过程，都有由能量 较高 状态向能量 较低 状态转化的倾向；绝大多数放热反应都能 自发进行 ，且反应放出的热量 越多 ，体系 能量降低得也越多 ，反应越完全。 反应的 焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 2熵判据 (1)熵 用来度量体系 混乱 程度的物理量。熵值越大， 混乱 程度越大。符号为 S。单位： J1K 1。 (2)熵值大小的比较 同一种物质不同状态时熵值大小为 S(g) S(l) S(s)。 (3)熵变：反应前后 体系熵 的变化，符号为 S。 若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的 S0，反之， 应 自发 进行； 有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的 焓变 和 熵变 。在恒温、恒压时： (1)当 应 自发进行 。 (2)当 H0， S0时，反应在 较高 温度下自发进行。 知识点一 能量判据 1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是 ( ) A所有的放热反应都是自发进行的 B所有的自发反应都是放热的 C焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 D焓变是决定反应是否具 有自发性的惟一判据 答案 C 2 解析 多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，既然说 “ 多数 ” ，必定存在特例，所以只能说 “ 焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素 ” 。 2下列自发反应可用焓判据来解释的是 ( ) A 2g)=4g) O2(g) H 56.7 kJ 1 B (s)=s) g) H 74.9 kJ 1 C 2H2(g) O2(g)=2l) H 286 kJ 1 D s)=s) g) H 178.2 kJ 1 答案 C 解析 从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。 知识点二 熵判据 3碳酸铵 (其说法正确的是 ( ) A碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B碳酸铵分解是因为外界给予了能量 C碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解 D碳酸盐 都不稳定，都能自发分解 答案 A 解析 (吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。 4摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。 (1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。 (2)气态苯、液态苯、固态苯。 答案 (1)S(气态甲醇 )S(液态苯 )S(固态苯 ) 解析 一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越 大，熵值也越大；对于同一种物质， S(g)S(l)S(s)。根据以上的规律可知，对于 (1)，S(气态甲醇 )S(液态苯 )S(固态苯 )。 知识点三 复合判据 5某反应： A=B 高温下能自发进行，对该反应过程 H、 ) A H 0、 S 0 B H 0、 S 0 C H 0、 S 0 D H 0、 S 0 答案 D 解析 由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据 H 和 H0， S0。 6下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是 ( ) A 2s)=2s) 3O2(g) H kJ 1 S 1 110 J 1K 1 B CO(g)=C(s，石墨 ) 12O2(g) H 110.5 kJ 1 S 1K 1 C 4H)2(s) 2l) O2(g)=4H)3(s) H 444.3 kJ 1 S 1K 1 D s) =g) l) H kJ 1 S 1K 1 3 答案 B 练基础落实 1下列说法中正确的是 ( ) A凡是放热反应都是自发的，吸热反应都 是非自发的 B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C自发反应在恰当的条件下才能实现 D自发反应在任何条件下都能实现 答案 C 解析 放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不能简单地单一使用。故选 C。 2下列对熵的理解不正确的是 ( ) A同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D 25 、 0 5 2g)=4g) O2(g)是熵增的反应 答案 C 解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故 、 别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开 (如图所示 )，两种气体分子立即都分布在两个容器中。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变化的过程，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 根据题意 H 0， S 0，由 H 推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。 4已知在等温条件下，化学反应方向的判据为： H 0，反应能逆向自发进行。 (其中 位为 K) 设反应 A(s)=D(g) E(g) H ( 4 500 11T)J 1，要防止反应发生，温度必须 ( ) A高于 409 K B低于 136 K C高于 136 09 K D低于 409 K 答案 A 5 25 和 0 5 应 2g)=4g) O2(g) H 56.7 kJ/ 发进行的原因是 ( ) A是吸热反应 B是放热反应 C是熵减少的反应 D熵增大效应大于能量效应 答案 D 4 练方法技巧 6石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨 ) O2(g)=g) H kJ 1 C(金刚石 ) O2(g)=g) H kJ 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金刚石转化成石墨是自发进行的过程 C金刚石比石墨更稳定 D金刚 石比石墨能量低 答案 B 解析 由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低， 1 .9 热量，金刚石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。 点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系趋于从高能状态转变为低能状态 (这时体系会对外部做功或释放热量 )，这就是所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只使用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。对具 体反应需应用能量判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。 7汽车尾气 (含烃类、 是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使 O 反应生成可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) 2g)，在 298 K、 100 H 113 kJ1， S 145 J 1K 1。下列说法中错误的是 ( ) A该反应中反应物总能量高于生成 物的总能量 B该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件 C该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率 D汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒 思路点拨：解答本题要注意以下两点： (1)利用 G H 判断反应的方向。 (2)注意反应发生的条件。 答案 B 解析 因为 2NO(g) 2CO(g)=N2(g) 2g)， 298 K 时， H 113 kJ/ S 145 J 1K 1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应，生成物的总 能量低于反应物的总能量。常温时 G H 113 kJ 1 298 K( 14510 3 kJ1K 1) kJ 1此正反应为 _(填 “ 吸热 ” 或 “ 放热 ”) 反应，也是一个气体分子数 _(填 “ 减少 ” 或 “ 增大 ”) 的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是 _。 (2)在图象反应 中， “” 、 “该反应能否自发进行？ 答案 (1)放热 减少 低温 (2) 放热 (3)能自发进行 解析 本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应 中恒压下温度升高， (A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应， (A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应 (a bc)，即为熵减反应， 度越高，平衡时 升高温度平衡 向左移动，则正反应为放热反应， 压下温度越高 (A) 越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应， H0，则 H 0，反应能自发进行。 9已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。 (1)已知 2CO(g) g) C(s)， T 980 K 时 H 0。当体系温度低于 980 计 H _0(填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或 “ 等于 ” ，下同 )；当体系温度高于 980 计 H _0。 (2)电子工业中清洗硅片上的 s)的反应为 s) 4HF(g)=g) 2g) H() 94.0 kJ 1 S() 1K 1，设 H 和 S 不随 温度而变化，则此反应自发 进 行 的 温 度 是_。 答案 (1)小于 大于 (2)小于 1 240 K 解析 (1)C(s) 反应为吸热反应， H 0，则 2(g) C(s)为放热反应， H 0，且该反应 S 0，则当 T 980 H 0， T 980 H 0。 (2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有 H 0， 即 94.0 kJ 1 T( 1K 1)10 3 10则 T 94.0 kJ 1K 110 3 1 03 K。 10在 298 列反应的 l) 3O2(g)=2g) 3l) 1 366.8 kJ 1 C(石墨 ) O2(g)=g) 393.5 kJ 1 H2(g) 1/2O2(g)=l) 285.8 kJ 1 乙醇 (氢气、石墨和氧气的熵值分别为： 1
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