人教版高中化学选修四第四节 化学反应进行的方向

高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第四节化学反应进行的方向h分层训练［经典基础题］题组1自发过程的判断下列过程属非自发的是（）水由高处向低处流室温下水结成冰C•气体从高密度处向低密度处扩散D.煤气的燃烧答案B解析自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是自发过程，其逆向都是非自发的。25°C,KNO3的饱和水溶液物质的量浓度是6mol・LT。若将1mol固体KNO3置于1L水中，则KNO3变成盐溶液过程为（）A•自发B.不自发可逆D.不能确定答案A解析电解质溶解于水是自发进行的过程。知道了某过程有自发性之后，贝U（）可判断出过程的方向可确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应答案A解析判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否发生、反应的快慢、反应的热效应无关。题组2化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系4．下列过程的熵变，判断不正确的是()溶解少量食盐于水中，AS>0纯碳和氧气反应生成CO(g),AS>0H2O(g)变成液态水，AS>0CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g),AS>0答案C解析H2O(g)变成H2O(1)ASVO。下列关于化学反应的叙述正确的是()AH>0的化学反应一定不能自发进行反应2NO2(g)fN2O4(1)的熵(体系混乱度)增大(即AS>0)非自发反应在任何条件下都不能发生熵增加且放热的反应一定是自发反应答案D解析A选项反应是否自发进行由AG=AH—TNS决定，AH>0的吸热反应有的也能自发进行，如碳酸氢铵的分解反应；B选项对应的反应为熵减少的反应；C选项非自发反应在改变温度的条件下使AGV0,则反应就能自发进行。下列说法正确的是()能自发进行的反应一定能迅速发生反应NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)AH=+185.57kJ・mo1T

能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向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判断反应能否自发进行的判据判断反应能否自发进行的判据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B解析能自发进行的反应并不一定能迅速发生，A项错误；应将焓变和熵变二者综合起来即利用复合判据进行反应自发性的判断，C项错误；D项中使用催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应进行的方向，错误。7．下列自发反应可用焓判据来解释的是()A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)AH=+56.7kJ・mol-1B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)AH=+74.9kJ・mol—1C．2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)AH=—572kJ・mol—1D．CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)AH=+178.2kJ・mol-1答案C解析焓判据是指AHVO的反应，一般是自发的。只有C项符合题意。题组3复合判据的应用8.在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1molNaC1溶解在1L水中,此溶解过程中体系的AH—TAS和熵如何变化()A.AH—TAS>0,AS>0B.AH—TAS<0,AS>0C.AH—TAS>0,AS>0D.AH—TAS<0,AS<0答案B解析NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故AH-T△SV0；NaCl(s)===NaCl(aq)，体系的混乱度增大，AS〉。。9.已知反应2CO(g)===2C(s)+O2(g)的AH为正值，AS为负值。设AH和AS不随温度而变，下列说法中，正确的是()A.低温下能自发进行高温下能自发进行低温下不能自发进行，高温下能自发进行任何温度下都不能自发进行答案D解析根据复合判据AH-TAS<0时反应自发进行，NH—TNS>0时，反应非自发进行，又因为AH>O,ASVO,T>0,故AH-TAS>0,则此反应C.AH>0as>od.ahvoasvo答案A解析当T不变时，压强越大，C%越低，说明加压平衡左移，则m+n<c+d所以AS>0;温度越高，C%越低，说明升温，平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，AHVO。［能力提升题］11.(1)化学反应：CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)AH(298K)=178.2kJ・mol-1AS(298K)=169.6J・mol-1・K-1，常温下该反应(填“能”或“不能”)自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度T应高于K。(2)化学反应：2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，在298K、101kPa下AH=—113.0kJ・mol-1,AS=—145.3J・mol-1・K-1，反应在该条件下(填“能”或“不能”)自发进行。答案(1)不能1051⑵能解析(1)298K时，AH-TAS=178.2kJ・mol-1—298KX169.6X10-3kJ・mol-1・K-1=128kJ・mol-1>0,故常温下反应不能自发进行。当AH-TAS=0,AH178.2kJ•mol-1,,,时T===1051K故当T>1051K时时'TAS169.6X10-3kJ・m0I-1・K-11K，故当K时'

AH-TAS<0,反应才能自发进行。(2)298K时，△H—TAS=—113.0kJ・mol-1—298KX(—145.3X10—3kJ・mol-1・K—1)=—69.7kJ・mol-1V0,因此该条件下反应能自发进行。工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2。根据所学知识判断:哪一种还原剂可使反应自发进行的温度较低？。33已知：Fe2O3(s)+/C(s)===2Fe(s)+2CO2(g)H=+233.8kJ・mol-1,AS=+0.279kJ・mol-1・K-1Fe2O3(s)+3H2(g)===2Fe(s)+3H2O(g)H=+98kJ・mol-1,AS=+0.1442kJ・mol-1・K-1答案用h2作还原剂时反应自发进行的温度较低AH解析根据AH—TAS=0为平衡状态，AH—TASV0为自发状态，故T>a时该反应能自发进行。用C作还原剂时t时该反应能自发进行。用C作还原剂时t1>AH233.8kJ•mol-1AS—0.279kJ・mol-1・K-1838.0K;用H2作还原剂时T2>838.0K;用H2作还原剂时T2>A=0.1442kJ・mol-1・K-1=679.6K。故用h2作还原剂时，反应自发进行的温度较低。某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质，所查资料信息如下：酸性：H2SO4>H2SeO4>H2TeO4氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合由某元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。请回答下列问题:H2与S化合的反应热量(填“放出”或“吸收”)。已知H2Te分解反应的AS>0,请解释为什么Te和H2不能直接化合:(3)上述资料信息中能够说明硫元素的非金属性强于硒元素的是(填序号)。答案⑴放出(2)因为化合时AH>0,ASVO,AH-TAS>0,故反应不能自发进行(3)①②③解析(1)由图示可知H2与硫化合的反应AHVO,故为放热反应。(2)由图示可知H2与Te化合的反应△H>0,H2Te分解时AS>0,则化合生成H2Te的△SVO,即AH-TAS>0,故反应不能自发进行。14．二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。(1)用钉的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)，该反应的AH0,AS0(选填“〉”、“v”或“=”)，在低温下，该反应(填“能”或“不能”)自发进行。(2)CO2转化途径之是利用太阳能或生物质能分解水制h2,然后将h2(2)CO2转化途径之转化为甲醇或其他化学品。你认为该方法需要解决的技术问题有开发高效光催化剂将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化二氧化碳及水资源的供应答案(1)>>不能(2)ab解析该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即AH>0,因该反应气体的物质的量增多，所以AS>0。AG=AH—TASV0时，反应可自发进行,所以在低温下,该反应不能自发进行。15.金刚石和石墨本是一对孪生兄弟，但现在却是一个光彩夺目、坚硬无比另一个漆黑一团，柔软细腻，只因为碳原子的排列不同，它们的价值便有了天壤之别。由于地球上天然金刚石很稀少，从21世纪50年代开始，很多国家都在进行把石墨转化为金刚石的尝试，在1800°C和7万个大气压的条件下，人们终于将石墨转变成了人造金刚石。已知在298K时，由石墨生成金刚石的反应的AH=1.895kJ.mol-1,AH-TAS=2.866kJ・mol-i,又已知石墨的熵S=5.694J・(mol・K)-1,求金刚石的熵S，并回答这两种碳的同素异形石金体哪种更有序？(化学反应的熵变是生成物的总熵与反应物的总熵之差)答案S=2.436J・(mol・K)-1金刚石更有序金解析石墨转化为金刚石的反应为C（s，石