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第四节 化学反应进行的方向课时训练基础过关1. 下列不属于自发进行的变化是(C)A.红墨水加到清水中使整杯水变红B.冰在室温下融化成水C.水往高处流D.铁器在潮湿的空气中生锈解析:水往高处流为体系能量增加过程,需要借助于外力作用,不是自发进行的过程。2.对于反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)H=-444.3 kJ/mol,且熵减小,在常温常压下该反应能自发进行,对反应的方向起决定作用的是(A)A.焓变B.温度C.压强D.熵变解析:反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)H=-444.3 kJ/mol,H0,从焓变角度看,利于反应自发;S0,从熵变角度看,不利于反应的自发。而反应能自发进行,说明焓变对反应的方向起决定性作用。3.下列对熵的理解不正确的是(A)A.同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵增大D.25 、1.01105 Pa时,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应解析:熵指的是混乱程度,越混乱其熵值越大,对于同一物质,固液气三态熵值逐渐增大,故A错误,B正确;自发过程是熵增的过程,故C正确;对于D选项中的反应,由于反应后气态的分子数增多,故熵值增大。4. 某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的H、S应为(C)A.H0B.H0,S0,S0D.H0,S0解析:当H0时,H-TS0,在室温一定能自发进行,A错误;H0,S0,S0时,在高温下能自发进行,C正确;H0,S0时,任何温度下反应都不能自发进行,D错误。5.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0 、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为 H=-2 180.9 Jmol-1,S=-6.61 Jmol-1K-1,当H-TS0时能自发反应)(A)A.会变 B.不会变C.不能确定 D.升高温度才会变解析:在恒温、恒压条件下,自发反应总是向着H-TS0 的方向进行,直至达到平衡状态。因此,在0 、100 kPa条件下,白锡会不会变为灰锡就转化为求算反应:白锡灰锡的H-TS的问题。H-TS=-2 180.9 Jmol-1-273 K(-6.61 Jmol-1K-1)=-376.37 Jmol-10B硝酸铵溶于水可自发进行因为该反应的S0C一个反应的H0,S0反应一定不能自发进行DH2(g)+F2(g)2HF(g)的H=-271 kJ mol-1,S=+8 Jmol-1K-1反应在任意温度下都不能自发进行解析:物质由气态变为液态,混乱度减小,即S0,反应可自发进行,B正确;H0,S0时,根据复合判据可知,高温时H-TS0,即高温条件下,反应能自发进行,C错误;由H0知,H-TS0,反应是吸热反应,H0,故A正确;该反应是吸热反应,H0,S0,反应自发进行的判断依据是H-TS0,反应是吸热反应,H0,反应自发进行的判断依据是H-TS0,因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的,故C错误;能自发进行的反应不一定是放热反应,不能自发进行的反应不一定是吸热反应,判断依据是H-TS”“”“0,S0,则:该反应常温下(填“能”或“不能”)自发进行。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)已知CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H=+218 kJ mol-1,该反应能够自发进行的反应条件是。(4)某吸热反应能自发进行,则该反应的S (填“”或“0,S0,故低温下该反应不能自发进行。(2)常温下石灰石不分解。该反应的H0,S0,属于熵增加的吸热反应,故在高温下该反应能够自发进行。(3)自发反应的条件是H-TS0,即H0,故T,即T值较大,该反应应在高温下进行。(4)吸热反应能自发进行,即H0,H-TS0,故S0。答案:(1)不能(2)不能能(3)高温(4)能力提升9. 已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断,下列反应中,在所有温度下都不自发进行的是(B)A.2O3(g)3O2(g)H0C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0解析:H0,根据G=H-TS可知,所有温度下都能满足H-TS0,S0,反应不能自发进行,故B选;H0,S0,在较低温度下,可满足H-TS0,S0,在较高温度下,可满足H-TS0,S0B.H0,S0C.H0,S0D.H0解析:根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,H0;该反应发生后气体的物质的量减小,S0,知该过程H-TS0是自发的,而逆过程S0,不能自发进行,所以 D错。12.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、100 kPa下,H=-113 kJ mol-1、S=-145 Jmol-1K-1。下列说法中错误的是(B)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正确;常温下,H-TS=-113 kJ mol-1-298 K(-0.145 kJmol-1K-1)-69.8 kJmol-10,故常温下该反应可自发进行,高温和催化剂只是加快反应速率,B错误,C正确;CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒。13.有A、B、C、D四个反应: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。解析:当H0时,H-TS恒小于0,故在任何温度下都能自发进行;当H0,S0时,H-TS恒大于0,在任何温度下都不能自发进行;根据判断,将A中数据代入H-TS350 K=77 时A可自发进行;将D中数据代入H-TS0,求得TH2SeO4H2TeO4氧、硫、硒与氢气化合越来越难,碲与氢气不能直接化合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(填“放出”或“吸收”)热量。(2)已知H2Te分解反应的S0,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)由图像可知,O2、S与H2化合形成氢化物H0,据已知信息H2Te分解反应的S0,则Te与H2化合的S0,说明Te和H2不能直接化合。(3)非金属元素单质和H2化合的难易,气态氢化物的稳定性(能量高低),最高价氧化物对应水化物的酸性强弱均可说明元素非金属性强弱。答案:(1)放出(2)化合时,H0,S0,故反应不能自发进行(3)
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