1化学反应的方向.docx

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1化学反应的方向

2-4化学反应进行的方向

一、选择题（每小题有1个或2个选项符合题意）

1．下列关于焓变的叙述中正确的是（　　）

A．化学反应的焓变与反应的方向性无关

B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向

C．焓变为正值的反应都是吸热反应

D．焓变为正值的反应都能自发进行

【解析】　ΔH>0，说明反应为吸热反应，C对。

焓判据只是判断反应方向的一个依据，所以A、B说法均片面。

【答案】　C

2．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是（　　）

A．ΔH>0，ΔS<0　　　　B．ΔH<0，ΔS>0

C．ΔH>0，ΔS>0D．ΔH<0，ΔH<0

【解析】　冰融化为水是熵增，该过程中吸热，ΔH>0。

【答案】　C

3．（2011·东北师大附中期中）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

【解析】　判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。

【答案】　A

4．下列说法正确的是（　　）

A．放热反应的焓变小于零，熵变大于零

B．放热及熵增加的反应，一定能自发进行

C．放热反应的焓变大于零，熵变小于零

D．放热及熵减小的反应，一定能自发进行

【解析】　放热反应的焓变小于零（ΔH<0），但熵变不一定大于零，A、C错误；当ΔH<0，ΔS>0时，反应一定能自发进行，B正确；但ΔH<0，ΔS<0的反应不一定能自发进行。

【答案】　B

5．下列说法不正确的是（　　）

A．体系有序性越高，熵值就越低

B．自发过程将导致体系的熵增大

C．吸热反应不可以自发进行

D．同种物质气态时熵值最大

【解析】　熵表示的是物质的混乱度，混乱度越大，相应熵值越高，所以体系有序性越高，熵值就越低，A正确；有些熵减小的过程也能自发进行，B不正确；吸热反应有的也可以自发进行，如碳酸钙的分解反应，但是由于产生了气体，所以熵值增大，可以自发进行，C错误；同种物质气态时，混乱程度最大，所以熵值也最大。

【答案】　BC

6．下列反应过程中，ΔH>0且ΔS>0的是（　　）

A．NH3（g）＋HCl（g）===NH4Cl（s）

B．CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）

C．4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s）

D．HCl（aq）＋NaOH（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）

【解析】　A是熵减的放热反应；C是熵减的放热反应；D是放热反应。

【答案】　B

7．能用焓变判断下列过程的方向的是（　　）

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，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大

【解析】　A项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。

B项有些吸热反应也可以自发进行，例如，（NH）4CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3（g）　ΔH＝＋74.9kJ/mol。

C项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，属于熵变。

D项扑克牌的无序排列也属于熵变。

【答案】　A

8．对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（　　）

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，放热的熵增加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．固体的溶解过程与焓变有关

【解析】　焓变和熵变是一定温度、压强下化学反应能否自发进行的复合判据，A正确，C不正确。

放热反应的ΔH<0，熵增反应的ΔS>0，反应一定能自发进行，B正确。

固体的溶解过程，体系的混乱度增大，它是熵增加的过程，D不正确。

【答案】　AB

9．下图

（1）中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。

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

【解析】　由题意分析，气体混合是混乱度增大的过程，即熵增；这一过程为自发的过程，没有能量的变化，但是不可逆，不能自发的转化为混合前的状态。

【答案】　D

10．下列自发反应可用焓判据来解释的是（　　）

A．2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋56.7kJ·mol－1

B．（NH4）2CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3（g）　ΔH＝＋74.9kJ·mol－1

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－572kJ·mol－1

D．CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH＝＋178.2kJ·mol－1

【解析】　焓判据是指ΔH<0的反应一般是自发的。

只有C项符合题意。

【答案】　C

11．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

【解析】　由①－②得C（s，石墨）===C（s，金刚石）　ΔH＝＋1.9kJ/mol，根据焓判据，则说明金刚石变成石墨是自发的，B正确。

ΔH>0，说明石墨变成金刚石需吸收能量，则说明金刚石比石墨能量高、不稳定。

【答案】　B

12．25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋56.7kJ/mol，能自发进行的原因是（　　）

A．是吸热反应

B．是放热反应

C．是熵减少的反应

D．熵变影响大于焓变影响

【解析】　该反应是吸热反应，根据焓判据是不能自发的，而该反应之所以能够自发进行是由于熵增大的影响，说明熵变影响大于焓变影响。

【答案】　D

13．（2011·孝感高中期中）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

【解析】　ΔH<0，ΔS<0，低温有利于自发。

【答案】　B

二、非选择题

14．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）________。

【答案】　

（1）减小　

（2）无明显变化

（3）增加　（4）减小

15．根据所学的知识和经验，判断下列变化在常温下的焓变，熵变及方向性，填表。

变化

ΔH

ΔS

方向性

H2O（l）→H2O（g）

CaO（s）＋SO2（g）===CaSO3（s）

2Fe3＋（aq）＋Cu（s）===2Fe2＋（aq）＋Cu2＋（aq）

NH4Cl（s）===HCl（g）＋NH3（g）

【解析】　先判断ΔH的的“＋”“－”，再由S（g）>S（l）>S（s）判断ΔS的“＋”“－”，最后根据常温（298K）判断ΔH－TΔS的“＋”“－”。

【答案】　

变化

ΔH

ΔS

方向性

H2O（l）→H2O（g）

ΔH>0

ΔS>0

不能自发

CaO（s）＋SO2（g）===CaSO3（s）

ΔH<0

ΔS<0

自发

2Fe3＋（aq）＋Cu（s）===2Fe2＋（aq）＋Cu2＋（aq）

ΔH<0

ΔS>0

自发

NH4Cl（s）===HCl（g）＋NH3（g）

ΔH>0

ΔS>0

不能自发

16.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：

①酸性：

H2SO4>H2SeO4>H2TeO4

②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合

③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图

请回答下列问题：

（1）H2与硫化合的反应________热量（填“放出”或“吸热”）。

（2）已知H2Te分解反应的ΔS>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非金属性强于硒元素的是________（填序号）。

【解析】　

（1）由图示可知H2与硫化合的反应ΔH<0，故为放热反应。

（2）由图示可知H2与Te化合的反应ΔH>0，H2Te分解时ΔS>0，则化合生成H2Te的ΔS<0，即ΔH－TΔS>0，故反应不能自发进行。

【答案】　

（1）放出

（2）因为化合时ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，故反应不能自发进行

（3）①②③

17．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，得到如下图象（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，a表示平衡转化率，φ表示体积分数）：

分析图象，回答下列问题：

（1）在图象反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应，此反应的ΔS________0（填“>”或“<”），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Ⅱ中，T1________T2（填“>”“<”或“＝”），该正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）在图象反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能否自发进行？

【解析】　

（1）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小的反应（a＋b>c），即为熵减反应，ΔS<0。

放热、熵减反应只能在低温下自发进行。

（2）反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1>T2；温度越高，平衡时C的物质的量减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。

（3）反应Ⅲ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，则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）越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。

【答案】　

（1）放热　<　低温

（2）>　放热　（3）能自发进行

18．（2011·东北师大附中期中）化学反应自发的综合判据是自由能变化ΔG，已知ΔG＝ΔH－TΔS<0（ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为反应进行时所需的温度），反应能自发。

工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2：

Fe2O3（s）＋

C（s）===2Fe（s）＋

CO2（g）

ΔH＝＋233.8kJ·mol－1　ΔS＝279J·mol－1·K－1

Fe2O3（s）＋3H2（g）===2Fe（s）＋3H2O（g）

ΔH＝＋98kJ·mol－1　ΔS＝144.2J·mol－1·K－1

问：

哪一种还原剂可使反应自发进行的温度低？

（要求计算过程）（取整数即可）

【解析】　ΔH－TΔS＝0为平衡过程。

用C作还原剂时，

ΔH－T1ΔS＝0，T1＝

＝

＝838K

即C为还原剂时，T1>838K能自发进行。

用H2作还原剂时，

T2＝

＝

＝680K

即H2作还原剂时T2>680K能自发进行。

所以用氢气作还原剂，反应自发进行的温度较低。

【答案】　详见解析。