第二章第四节化学反应进行的方向第三章第一节弱电解质的电离.docx
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第二章第四节化学反应进行的方向第三章第一节弱电解质的电离
第二章第四节化学反应进行的方向课堂练习
1.下列物质中,熵值(S)最大的是()
A.金刚石B.Cl2
(1)C.I2(g)D.Cu(s)
2.水在273K、1.01×105Pa时可转化为固态,在373K时则又可转化为气态。
若分别用S(g)、S
(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值,则下列表达式中,正确的是()
A.S(g)
(1)S
(1)>S(s)
C.S(g)>S
(1)=S(s)D.S(g)>S(s)>S
(1)
3.某化学反应其△H==—122kJ·mol-1,∆S==231J·mol-1·K-1,则此反应在下列哪种情况下可自发进行()
A.在任何温度下都能自发进行B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行D.仅在低温下自发进行
4.在25℃、1.01×105Pa条件下,反应2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)∆H==+56.7kJ·mol-1能够自发进行。
从能量上分析,生成物的总能量比反应物的总能量,从反应前后的熵值看,反应后的熵值(填“增加”、“减小”或“不变”)。
第二章第四节化学反应进行的方向课后练习
1.知道了某过程有自发性之后,则( )
A.可判断出过程的方向
B.可确定过程是否一定会发生
C.可预测过程发生完成的快慢
D.可判断过程的热效应
2.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是( )
A.化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应
D.熵值增大的反应都能自发进行
3.下列过程属于熵增加的是( )
A.一定条件下,水由气态变为液态
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
C.HCl(g)+NH3(g)===NH4Cl(s)
D.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)
4.能用焓判据判断下列过程方向的是( )
A.湿的衣服经过晾晒变干
B.硝酸铵溶于水
C.100℃时的水蒸气凝结成水
D.25℃、101kPa时2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ·mol-1能自发进行
5.对反应的方向起作用的因素的判断不正确的是( )
A.有时焓变对反应的方向起决定性作用
B.有时熵变对反应的方向起决定性作用
C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D.任何情况下,温度都不可能对反应的方向起决定性作用
6.碳铵是重要的农用肥料,在冬季及早春等季节使用较好。
碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是
A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大
B.碳铵分解是因为外界给予了能量
C.碳铵分解是吸热反应,根据焓判据该反应不能自发进行
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
7.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为( )
①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.4kJ/mol
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的过程
B.金刚石转化成石墨是自发的过程
C.石墨比金刚石能量高
D.金刚石比石墨稳定
8.在图A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。
若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占有了两个容器,如图
(2)所示。
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.此过程是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
9.某化学反应其ΔH=-122kJ·mol-1,ΔS=-431J·mol-1·K-1,则以下关于此反应的自发性描述中正确的是( )
A.在任何温度下都能自发进行
B.仅在低温下自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.在任何温度下都不能自发进行
姓名:
学号:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10.有A、B、C、D四个反应:
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ·mol-1
10.5
1.80
-126
-11.7
ΔS/J·mol-1·K-1
30.0
-113.0
84.0
-105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是____________;任何温度下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________。
11.
(1)常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH________0(填写“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:
2NO+2CO===2CO2+N2
在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH____0。
12.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g)
cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
分析图像,回答下列问题:
(1)在图像反应Ⅰ中,若p1>p2,则此正反应为________(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)在图像反应Ⅱ中,T1________T2(填“>”、“<”或“=”),该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图像反应Ⅲ中,若T2>T1,则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)在图像反应Ⅳ中,若T1>T2,则该反应能否自发进行?
__________________________。
4.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)________。
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。
答案:
(1)减小
(2)无明显变化 (3)增加 (4)减小
5.已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应:
CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=+178.3kJ/mol ΔS=+160.4J/(mol·K),则:
(1)该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行;
(2)据本题反应数据分析,温度________(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素;
(3)若温度能决定反应方向,则该反应自发进行的最低温度为________。
解析:
(1)常温下,ΔG=ΔH-TΔS=178.3kJ/mol-298.15K×160.4×10-3kJ/(mol·K)=130.5kJ/mol>0,所以该反应常温下不能自发进行。
(2)因为该反应ΔH>0、ΔS>0,所以根据ΔG=ΔH-TΔS可知在温度较高的时候,ΔG可能小于0。
(3)根据ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行,则有:
T>ΔH/ΔS=1111.6K。
答案:
(1)不能
(2)能 (3)1111.6K
10答案:
C B 77 A -161.6 D
11答案:
(1)>
(2)<
12解析:
反应Ⅰ中,恒压下温度升高,α(A)减小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;由p1>p2知,恒定温度时压强越大,α(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+b>c),即熵减反应,ΔS<0。
放热、熵减反应只能在低温下自发进行。
反应Ⅱ中,T2温度下反应先达到平衡状态,说明T2>T1;温度越高,平衡时C的物质的量越小,即升高温度,平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH<0。
反应Ⅲ中,同一温度下,增加B的物质的量,平衡向右移动,φ(C)增大;但当B的物质的量达到一定程度后,对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响,φ(C)又减小,出现如图所示的曲线。
若T2>T1,温度越高,φ(C)越小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH<0。
反应Ⅳ中,在恒温下压强变化对α(A)没有影响,说明压强变化不能影响平衡,此反应为气体分子数不变的反应(a+b=c),反应过程中熵变很小,ΔS≈0,若T1>T2,恒压下温度越高,α(A)越大,说明升高温度平衡向右移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,则ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。
答案:
(1)放热 减少 低温
(2)< 放热 (3)放热 (4)不能自发进行
第三章第一节弱电解质的电离课堂练习
1.下列物质中属于非电解质,但放入水中后所得溶液导电性明显增强的是( )
A.金属钠B.三氧化硫C.氯化钠D.乙醇
2.下列关于电解质电离的叙述中,正确的是( )
A.碳酸钙在水中溶解度很小,其溶液的电阻率很大,所以碳酸钙是弱电解质
B.碳酸钙在水中的溶解度很小,但被溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质
C.氯气和氨气的水溶液导电性都很好,所以它们是强电解质
D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是弱电解质
3.下列物质中①NaCl溶液、②NaOH、③H2SO4、④Cu、⑤CH3COOH、⑥NH3·H2O、
⑦CO2、⑧乙醇、⑨水 ____________是电解质__________是非电解质____________既不是电解质,也不是非电解质。
4.下列电离方程式错误的是( )
A.(NH4)2SO4溶于水:
(NH4)2SO4===2NH
+SO
B.H3PO4溶于水:
H3PO4
3H++PO
C.HF溶于水:
HF
H++F-
D.NaHS溶于水:
NaHS===Na++HS-,HS-
H++S2-
第三章第一节弱电解质的电离课后练习
1.下列叙述正确的是( )
A.强电解质的饱和溶液导电能力一定强
B.凡是能导电的物质都是电解质
C.强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的
D.强酸溶液的酸性一定强于弱酸溶液的酸性
2、下列物质中属于电解质,但在给定条件下不能导电的是( )
A.稀硫酸B.液态溴化氢C.铝D.蔗糖
3、下列叙述中,能证明某物质是弱电解质的是( )
A.熔化时不导电B.不是离子化合物,而是极性共价化合物
C.水溶液的导电能力很差D.溶液中已电离的离子和未电离的分子共存。
4.将1mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1L溶液。
下列各项中,表明已达到电离平衡状态的是( )
A.醋酸的浓度达到1mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5mol·L-1
C.醋酸的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等
5.一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:
HA
H++A-。
将1.0molHA分子加入1.0L水中,如图,表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是( )
6.pH=1的两种酸溶液A、B各1mL,分别加水稀释到1000mL,其中pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法不正确的是[说明:
pH=-lgc(H+)]( )
A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<a<4,则A、B都是弱酸
班级姓名
1
2
3
4
5
6
7.①NaCl晶体 ②液态SO2 ③纯醋酸 ④硫酸钡
⑤铜 ⑥酒精(C2H5OH) ⑦熔融的KCl ⑧NaOH溶液
请用以上物质回答下列问题(填序号)。
(1)属于强电解质且在上述状态下能导电的是________________________________________________________________________;
(2)属于弱电解质的是__________________;
(3)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是__________________。
8、一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力有如图所示曲线,请回答。
(1)“O”点为什么不导电______。
(2)a、b、c三点的pH由小到大的顺序为______。
(3)a、b、c三点中,醋酸的电离度α最大的一点是______。
(4)若使c点溶液中的[CH3COO-]提高,在如下措施中,可选择[ ]
A.加热B.加很稀的NaOH溶液
C.加固体KOHD.加水
E.加固体CH3COONaF.加Zn粒
(5)在稀释过程中,随着醋酸浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是[ ]
A.[H+]B.H+个数C.CH3COOH分子数D.[H+]/[CH3COOH
9、电离方程式的书写
CH3COOH:
_________ NH3·H2O:
___________
H2O:
___________________
注:
多元弱酸分步电离,多元弱碱一步电离(中学阶段)
如H2CO3_______________,Fe(OH)3:
____________
请写出Na2SO4、HClO、H3PO4、NaHSO4、NaHCO3、Mg(OH)2在水溶液中的电离方程式。
Na2SO4HClO
H3PO4NaHSO4
NaHCO3Mg(OH)2
3解析:
选C。
随着时间的进行c(HA)逐渐变小,c(A-)逐渐变大,且c(H+)=c(A-),c(HA)+c(A-)=1.0mol/L。
4解析:
选A。
由图可以知,稀释后A的pH大于B,说明稀释后,A溶液酸性比B弱,B正确;若a=4,说明A的pH变化了三个单位,正好稀释了1000倍,说明A为强酸,B为弱酸,C正确;同理,D正确。
5解析:
根据电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念可以判断出:
电解质有:
①③④⑦,其中属于强电解质且在上述状态能导电的是⑦,属于弱电解质的是③,非电解质有②和⑥,其中溶于水后水溶液能导电的是②。
答案:
(1)⑦
(2)③ (3)②
第三章第一节第2课时弱电解质的电离课堂练习
1.对0.1mol/L的CH3COOH溶液采取下列措施,根据弱电解质的电离平衡理论分析:
采取措施
电离常数
平衡移动
电离程度
n(H+)
c(H+)
升温
加少量同浓度稀盐酸
加少量同浓度NaOH
稀释
加冰醋酸
2、在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是( )
A.氢离子浓度变小B.醋酸的浓度减小
C.酸性增强,PH变小 D.醋酸根离子浓度变小
3、已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应Cl2+H2O
HCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓
度增大可加入
A.NaCl固体B.水C.CaCO3固体D.NaOH固体
4.已知三种酸HA、HB、HC的电离常数分别为a、b、c,且a>b>c,则对相同浓度的酸溶液叙述正确的是( )
A.HC的溶液c(H+)最大B.HA溶液酸性最强
C.HC溶液酸性最强D.三种溶液中酸的电离程度:
HA<HB<HC
二、电离度概念
不同的弱电解质在水溶液里的电离程度是不同的。
有的电离程度大,有的 电离程度小。
这种电离程度的大小,可用电离度来表示。
所谓电解质的电离度 就是当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数。
电解质的电离度常用符号α来表示:
一般说来,电解质越弱,电离度越小。
所以电离度的大小,可以表示弱电解质的相对强弱。
例题:
当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数称作“电离度”,常用α表示。
在一定温度下,某一元弱酸溶液中,未电离的弱酸分子和电离成的阴、阳离子之和的物质的量之比为9:
2,此酸的电离度是__________。
第三章第一节第2课时弱电解质的电离课后练习
1、在平衡体系Ca(OH)2(s)
Ca2++2OH-中,能使c(Ca2+)减小,而使c(OH-)增大的是()
A.加入少量MgCl2固体
B.加入少量Na2CO3固体
C.加入少量KCl固体
D.加入少量Ba(OH)2固体
2.能说明醋酸是弱电解质的事实是( )
A.醋酸溶液的导电性比盐酸弱
B.醋酸溶液与碳酸钙反应,缓慢放出二氧化碳
C.醋酸溶液用水稀释后,氢离子浓度下降
D.0.1mol/L的CH3COOH溶液中,氢离子的浓度约为0.001mol/L
3.在含酚酞的0.1mol/L氨水中加入少量NH4Cl晶体,则溶液颜色( )
A.变蓝色
B.变深
C.变浅
D.不变
4.下列说法正确的是( )
A.电离平衡常数受溶液浓度的影响
B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱
C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸中大
D.H2CO3的电离常数表达式:
K=
5.已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在如下电离平衡CH3COOH
CH3COO-+H+,并测得其在t℃时Ka=b,下列说法正确的是( )
A.增大c(CH3COOH),b增大
B.加水稀释,b减小
C.b的大小只与温度有关
D.升高温度Ka=b
6.现有:
①0.1mol·L-1醋酸溶液,②0.1mol·L-1盐酸,③pH=1的醋酸溶液。
分别加水稀释,使体积变为原来的10倍。
对于稀释前后溶液的有关说法错误的是( )
A.稀释前,溶液pH:
①>②=③
B.稀释后,溶液pH:
①>②=③
C.稀释前,溶液中溶质的物质的量浓度:
③>①=②
D.稀释后,溶液中溶质的物质的量浓度:
③>①=②
7.已知下面三个数据:
7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2,
②NaCN+HF===HCN+NaF,
③NaNO2+HF===HNO2+NaF。
由此可判断下列叙述中,不正确的是( )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小
姓名学号
1
2
3
4
5
6
7
8.化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。
已知在氨水中存在下列平衡:
NH3+H2O
NH3·H2O
NH
+OH-
(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向________移动,OH-离子的浓度________,NH
离子的浓度________。
(填“减小”、“增大”或“不变”)
(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向________移动,此时溶液中浓度减小的粒子有________、________、________。
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向________移动,此时发生的现象是________________________________________________________________________。
9.一定温度下有:
a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸。
(1)当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________________________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH能力的顺序是________________________。
(3)当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为________________________。
(4)当其c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(5)当c(H+)相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时的反应速率__________,反应所需时间________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍后,c(H+)由大到小的顺序是________________。
10.常温下物质的量浓度相同的HF、HNO2、HCN、NH3·H2O、H2S溶液,电离常数分别为7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10、1.8×10-5和K1=9.1×10-8,K2=1.1×10-12。
(1)电解质的强弱顺序为________________________________________________________________________;
(2)氢离子浓度最小的酸是________________________________________________________________________;
(3)溶质分子浓度最小的是________________________________________________________________________;
(4)最弱的酸是________________________________________________________________________。
11.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-+H+
1.75×10-5
H2CO3
H2CO3
H++HCO
HCO
H++CO
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
H2S
H2S
H++HS-
HS-
H++S2-
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
H3PO4
H3PO4
H++H2PO
H2PO
H++HPO
HPO
H++PO
K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列各题: