人教版选修4 化学反应进行的方向 作业1.doc

第四节化学反应进行的方向a组1.许多反应在特定条件下都能自发进行。下列过程中不能自发进行的是()a.自由落体b.热量由低温物体向高温物体传递c.汽油挥发d.气体从高密度处向低密度处扩散解析:自然界中,自由落体、热量由高温物体向低温物体传递、汽油挥发、气体从高密度处向低密度处扩散都是自发过程,其逆过程都是非自发的。答案:b2.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唯一因素解析: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”。答案:c3.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()a.2n2(g)+o2(g)2n2o(g)h=+163 kjmol-1b.ag(s)+12cl2(g)agcl(s)h=-127 kjmol-1c.hgo(s)hg(l)+12o2(g)h=+91 kjmol-1d.h2o2(l)12o2(g)+h2o(l)h=-98 kjmol-1解析:对于a项,h0,s0,即任何温度下,反应都不能自发进行;对于b项,h0,s0,在较低温度下,h-ts0,s0,若使反应自发进行,即h-ts0,必须升高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;对于d项,h0,在任何温度下,h-ts0,即在任何温度下反应均能自发进行。答案:d4.能用能量判据判断下列过程方向的是()a.水总是自发地由高处往低处流b.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行c.有序排列的火柴散落时成为无序排列d.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大解析:水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向;吸热反应也可以自发进行,例如,在25和1.01105pa时,(nh4)2co3(s)nh4hco3(s)+nh3(g)h=+74.9kjmol-1,不难看出,上述反应是吸热反应,又是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的;有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据;扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案:a5.(双选)下列变化中,s0的是()a.-10 液态水结冰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)解析:气体液化、液体凝固是体系混乱度减小的过程,故a项s0;b项中两种气体反应转化为固体,体系s0;d项中caco3固体分解有气体生成为熵增过程,s0。答案:ab6.如下图所示,在图(1)中a、b两容器里分别收集着两种互不作用的理想气体。压强不变,若将中间活塞打开如图(2),两种气体分子立即都占满了两个容器。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()理想气体的自发混合a.此过程是从混乱度小的向混乱度大的变化过程,即熵增加的过程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.只有在一定温度下,此过程是自发进行的解析:两种互不作用的理想气体的等压混合,是一个不伴随能量变化的过程,但是一个熵增加的过程,所以在任何温度下都是自发的过程。答案:d7.25 、101 kpa条件下,反应2n2o5(g)4no2(g)+o2(g)h=56.7 kjmol-1能自发进行的原因是()a.吸热反应b.放热反应c.熵减小的反应d.熵增加效应大于热效应解析:反应2n2o5(g)4no2(g)+o2(g)h=56.7kjmol-1,焓变大于0,但从熵增加看该反应自发进行,原因是熵增加效应大于热效应。d项正确。答案:d8.某反应:ab+c在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程h、s的判断正确的是()a.h0、s0、s0c.h0d.h0、s0解析:由题意知,该反应在室温下不能自发反应,根据复合判据,即h-t低s0(1),而高温下能自发进行,即h-t高s0,s0。答案:d9.判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增加”“减小”或“无明显变化”。(1)2h2(g)+o2(g)2h2o(l)。(2)h2(g)+cl2(g)2hcl(g)。(3)(nh4)2co3(s)nh4hco3(s)+nh3(g)。(4)cu(s)+cl2(g)cucl2(s)。(5)将少量kno3晶体溶解在水中。解析:判断熵值变化的依据是同温同压下,气态熵值液态熵值固态熵值,状态都是气态时,看物质的量的多少,物质的量越多,熵值越大。故(1)减小,(2)无明显变化,(3)增加,(4)减小。(5)kno3溶于水时kno3k+no3-,自由移动离子数目增多,因此熵值增加。答案:(1)减小(2)无明显变化(3)增加(4)减小(5)增加10.有a、b、c、d 4个反应:反应abcdh/(kjmol-1)10.51.80-126-11.7s/(jmol-1k-1)30.0-113.084.0-105.0则在任何温度都能自发进行的反应是;任何温度都不能自发进行的反应是;另两个反应中,在温度高于时可自发进行的反应是,在温度低于时可自发进行的反应是。解析:将表中数据代入公式g=h-ts;当g0时,反应不可自发进行。答案:cb77 a-161.6 db组1.下列说法正确的是()a.若某自发反应的s0,则该反应一定有h0b.nh4hco3(s)nh3(g)+h2o(g)+co2(g)h=+185.57 kjmol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向c.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据d.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向解析:自发反应必有h-ts0时,h0都可能,a选项错;吸热的自发反应一定是熵增大的,b选项正确;应将焓变和熵变综合起来即利用复合判据进行判断,c选项错;使用催化剂只能降低反应的活化能,加快化学反应速率,但不能改变反应的方向,d选项错。答案:b2.下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是()a.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的b.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的c.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的d.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的解析:h0的反应一定能自发进行;h0,s0,s0的反应,高温下能自发进行,低温下不能自发进行;h0,s0的反应,低温下能自发进行,高温下不能自发进行。答案:a3.汽车尾气(含烃类、co、no与so2等),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no与co反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2no(g)+2co(g)n2(g)+2co2(g)。在298 k、101 kpa下,h=-113 kjmol-1、s=-145 jmol-1k-1。下列说法中错误的是()a.该反应中反应物的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c.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率d.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒解析:该反应是放热反应,反应物总能量高于生成物的总能量,a项正确;常温下,h-ts=-113kjmol-1-298k(-145jmol-1k-1)10-3kjj-10,则2co(g)co2(g)+c(s)为放热反应,h0。又该反应s0,则当t980k时,h-ts980k时,h-ts0。(2)由题给信息,要使反应能自发进行,需有h-ts0,即-94.0kjmol-1-t(-75.8jmol-1k-1)10-3kjj-10,则t94.0kjmol-175.8jmol-1k-110-3kjj-1=1.24103k。答案:(1)小于大于(2)小于1 240 k5.氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列问题:用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式如下:n2+3h22nh3。已知,在常温下,1 g h2完全转化为nh3,放出的热量为15.4 kj。(1)请写出该反应的热化学方程式。