人教版选修4 第2章第四节　化学反应进行的方向 作业.doc

第四节化学反应进行的方向课堂作业(20分钟，30分)1下列过程是非自发的是()a天然气的燃烧b室温下水可结成冰c樟脑丸放置于衣柜中会逐渐变小d氯化钾溶于水答案：b解析：天然气的燃烧、樟脑丸变小、氯化钾溶于水、室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。2下列过程是非自发的是()a水由高处向低处流b煤炭的燃烧c铁在潮湿空气中生锈d室温下水结成冰答案：d解析：自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。3我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是()a反应进行的方向b反应的快慢c反应进行的限度 d反应物的多少答案：d4下列说法中正确的是()a吸热、熵增的非自发反应在一定条件下也可能变为自发进行的反应b自发反应一定是能发生的反应，非自发反应有可能是能发生的反应c凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的d放热、熵增的自发反应在一定的条件下也可能转变为非自发过程答案：a解析：本题考查化学反应进行的方向。a.非自发反应在一定条件下也能发生，正确；b.自发反应不一定能发生，错误；c.大多数放热反应都是自发的，有些吸热反应也能自发进行，错误；d.放热、熵增的自发反应不能转变为非自发过程，错误，答案选a。5下列说法正确的是()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自发反应的熵一定增大，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h0d反应2mg(s)co2(g)=c(s)2mgo(s)能自发进行，则该反应的h0答案：c解析：反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若h0，s0，则一定自发，若h0，s0，则一定不能自发，若h0，s0 或h0，s0，反应能否自发，和温度有关，a错误，b错误；根据hts，反应的s0，若h0，则一定自发，现常温下不自发，说明h0，c正确；反应的s0，能自发，说明h0，d错误。6下列关于判断过程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反应b高温、高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应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解析：有些吸热反应也可以自发进行，如2n2o5(g)=4no2(g) o2(g)是吸热反应，又是熵增的反应，所以a不正确。高温、高压使石墨转化为金刚石，要向体系中输入能量，本质仍然是非自发的，所以b不正确。同一物质：气态时的熵值最大，液态时次之，固态时熵值最小，所以d不正确。7判断下列说法的正误，正确的在括号内划“”，错误的在括号内划“”。(1)天然气燃烧的产物(二氧化碳和水)在一定条件下会自发而重新变成甲烷和氧气。()(2)由石灰石烧制石灰和二氧化碳的反应在室温时是非自发的，如果温度升至大于1 000，反应就是自发的了。()(3)自发反应就是放热反应，非自发反应就是吸热反应。()(4)氢气是一种高效而没有污染的二级能源，可寻找特殊的催化剂使水自发地分解生成氢气和氧气。()(5)反应焓变的符号不能作为反应自发性的一般标准。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)8现有两个热化学方程式：下列说法中正确的是()a反应中都存在：s0b反应高温时，可自发进行c在通常情况下，都能自发进行d反应一定不能自发进行答案：d解析：反应均为液体与气体反应转化为液体的反应，是熵减小的反应，s0，故a项错误；由ghts可知，s0时，反应一定不能自发进行，故不能自发进行；s0，h0时，低温时，反应可自发进行，故低温时，反应可自发进行， b、c项错误，d项正确。9反应ch3oh(g) nh3(g)=ch3nh2(g) h2o(g)在高温下才能自发向右进行，则该反应的h、s应为()ah0、s0 bh0、s0ch0、s0 dh0、s0答案：c解析：该反应在高温下能够自发的向右进行，这说明hts0，hts。若s0，h0，则该反应在高温下能自发进行，在低温下更能自发进行，不符合题意。若s0，hsm(l)sm(g)bsm(l)sm(s)sm(g)csm(g)sm(l)sm(s)dsm(g)sm(s)sm(l)答案：c解析：一种物质的熵值气态液态固态。11碳酸铵(nh4)2co3室温下能自发地分解产生氨气，对其说法正确的是()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该反应的hts0d碳酸盐都不稳定，都能自发分解答案：a解析：碳酸铵自发分解，是因为体系中有氨气和co2的生成而使熵增大。12对于化学反应方向的确定不仅与焓变(h)有关，也与温度(t)、熵变(s)有关，实验证明，化学反应的方向应由hts确定，若hts0，则自发进行，否则不能自发进行。下列说法中，正确的是()a在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向b温度、压强一定时，熵增加的反应一定能自发进行c反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素d固体的溶解过程只与焓变有关答案：a解析：hts0”或“0000解析：(1)、(2)略；(3)蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大；反应气体分子数增多是熵增大的过程；液态水变为气态水，是熵值增大的过程；反应气体分子数增多是熵增大的过程。16已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：ch4(g)c(s)2h2(g)，2ch4(g)c2h2(g)3h2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据：反应的h(298 k)74.848 kj/mol，s(298 k)80.674 j/(molk)反应的h(298 k)376.426 kj/mol，s(298 k)220.211 j/(molk)已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：(1)反应属于_(填“高温”或“低温”)自发反应。(2)判断反应自发进行是由_(填“焓变”或“熵变”)决定的。(3)通过计算判断反应在常温下能否自发进行。_。(4)求制取炭黑的允许温度范围：_。(5)为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是_(填字母)。a905.2 k b927 kc1 273 k d2 000 k答案：(1)高温(2)熵变(3)hts74.848 kj/mol80.674103 kj/(molk)298 k50.807 kj/mol0，所以反应在常温下不能自发进行(4)927.81 709.4 k(5)c解析：(1)由于用天然气制取炭黑的反应是一个吸热、熵增的反应，只有在高温下才会有hts0，所以反应在常温下不能自发进行。(4)天然气裂解为炭黑时，hts74.848 kj/mol80.674103 kj/(molk)t927.8 k，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 k。天然气裂解为乙炔时，hts376.426 kj/mol220.211103 kj/(molk)t1 709.4 k，即温度高于1 709.4 k时天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在927.81 709.4 k之间。(5)根据(4)中计算出的温度范围，可知c项符合题意。课后作业时间：45分钟满分：60分1下列说法正确的是()a焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的b焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的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答案：b2下列反应一定能自发进行的是()a吸热反应 b放热反应c熵增加反应 d熵增加且放热反应答案：d解析：焓变和熵变都不是决定反应能否自发进行的唯一因素，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，故a、b、c项均错误；熵增加且放热的反应，其hts一定小于零，该反应一定能自发进行。3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反应b判断化学反应能否自发进行，必须综合考虑反应的焓变和熵变c自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小的反应d同一物质的固、液、气三种状态中固体的熵值最大答案：b解析：a.化学反应自发进行的判据为hts0，能自发进行的化学反应也有吸热反应，错误；b.判断化学反应能否自发进行，必须综合考虑反应的焓变和熵变，正确；c.自发进行的判据为hts0，自发反应不一定都是熵增大，非自发反应不一定都是熵减小的反应，错误；d.同一物质的固、液、气三种状态中气体的熵值最大，选b。4对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是()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进行的惟一因素d固体的溶解过程与熵变无关答案：b解析：温度压强一定时，放热的、熵增加的反应一定能自发，a项错误；化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向，b项正确，c项错误。固体的溶解过程是熵增过程，d项错误。5对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是()a若h 0，任何温度下都能自发进行b若h 0，s 0，s 0，低温时可自发进行d若h 0，s 0，低温时可自发进行答案：c解析：选项内容分析结论ah0g0，任何温度下都能自发进行bh0，s0，任何温度下都不能自发进行ch0，s0，高温时能保证g0dh0，s 0的反应b自发反应一定是h 0的反应c自发反应在任何条件下都能自动进行dh 0的反应一定是自发反应答案：d解析：焓变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素，但又都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须考虑体系的焓变和熵变对反应方向的综合影响。当h0、s0时，在任何温度下，hts一定小于零，反应一定能自发进行。8下列关于hts的说法中正确的是()ahts可用于判断所有条件下的反应能否自发进行bhts只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行chts只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行d某反应hts0，则该条件下此反应一定剧烈进行答案：c解析：在不同温度、压强下，hts的值不同，故a、b项均不正确；hts能判断反应能否自发进行，但不能判断反应进行的剧烈程度，d项不正确。9金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：sno22c=sn2co，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的h、s的说法中正确的是()ah0s0s0ch0 dh0s0答案：d解析：根据图象可知，该反应是吸热反应，h0；根据反应方程式可知，该反应是熵增反应，s0，故应选d。10已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。一定条件下，下列反应不能自发进行的是()a2o3(g)=3o2(g)h0cn2(g)3h2(g)=2nh3(g)h0答案：b解析：a项，是一个h0的反应，一定能自发进行；b项，是一个h0，s0的反应，一定不能自发进行；c项，是一个h0，s0，s0的反应，高温条件下可自发进行。11能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h 570 kj/mol；h2(g)1/2o2(g)=h2o(g)h 242 kj/mol；c(s)1/2o2(g)co (g)h110.5 kj/mol；c(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kj/mol；co2(g)2h2o(g)=2ch4(g)2 o2(g)h890 kj/mol回答下列问题：(1)上述反应中属于燃烧热的热化学方程式的是_。(2)h2的燃烧热为_。(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。试写出碳与水蒸气反应的热化学方程式_；该反应的熵s_0 (选填“”、“”、“”)；已知自由能g可推知该反应在_条件下可自发进行。答案：(1)(2)285.5 kjmol1(3)c(s)h2o(g)=h2(g)co (g)h131.5 kjmol1高温解析：(1)燃烧热是指1 mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，不是1 mol h2，错误；h2o(g)不是稳定氧化物，错误；co(g)不是稳定氧化物，错误；c(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kj/mol，正确；co2(g)不是可燃物，错误；上述反应中属于燃烧热的热化学方程式的是，故答案为：。(2)因燃烧热在某一温度和压强下1 mol某物质b完全燃烧生成稳定化合物时所释放出的热量，由可得h2的燃烧热为285.5 kjmol1，故答案为：285.5 kjmol1。(3)因可得：c(s)h2o(g)=h2(g)co(g)h131.5 kjmol1，气体的熵大于固体的熵，所以熵变大于0，自由能ghts，当g0时可自发进行，该反应h0，s0，满足g0，需高温，故答案为：c(s)h2o(g)=h2(g)co (g)h131.5 kjmol1；高温。12判断下列反应的熵值是增大、减小还是不变。(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)：_。答案：(1)减小(2)不变(3)增大(4)减小解析：(1)反应物状态为气态，生成物状态为液态，熵值减小；(2)反应前后气体体积不变，熵值不变；(3)固体分解生成气体，熵值增大；(4)气体物质与固体物质反应生成固体物质，熵值减小。13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) co2(g)c(s)，t980 k时hts0。当体系温度低于980 k时，估计hts_0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980 k时，估计hts_0。(2)电子工业中清洗硅片上的sio2(s)的反应为sio2(s)4hf(g)=sif4(g)2h2o(g)h(298.15 k)94.0 kj/mol，s(298.15 k)75.8 j/(molk)，设h和s不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_。(3)化学反应2no(g)2co(g)=n2(g)2co2(g)在298 k、100 kpa下：h113.0 kj/mol，s145.3 j/(molk)，反应在常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。答案：(1)小于大于(2)小于1240 k(3)能解析：(1)c(s)co2(g) 2co(g)的反应为吸热反应，h0，则2co(g) co2(g)c(s)为放热反应，h0，且该反应s0，则当t980 k时，hts980 k时，hts0。(