新編高中化學(xué)魯科版選修4教學(xué)案：第2章 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向 Word版含解析

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1、新編化學(xué)精品資料 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向 [課標(biāo)要求] 1．了解自發(fā)和非自發(fā)過程、熵與熵變的概念。 2．了解焓判據(jù)的基本內(nèi)容。 3．了解熵變與焓變這兩個(gè)因素對化學(xué)反應(yīng)的共同影響，了解定量判斷反應(yīng)方向的關(guān)系式：ΔH－TΔS。, 1．自發(fā)過程是在一定溫度和壓強(qiáng)下不需借助光、電等外部力量就能自 動(dòng)發(fā)生的過程。 2．熵是描述體系混亂度的物理量，用S表示，單位是J·mol－1·K－1，熵 變是指反應(yīng)產(chǎn)物總熵和反應(yīng)物總熵之差，用ΔS表示。同一物質(zhì)S(g)>S(l)>S(s)。 3．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)為ΔH－TΔS。 (1)ΔH－TΔS＜0　自發(fā)進(jìn)行 (2)ΔH－TΔS

2、＝0　平衡狀態(tài) (3)ΔH－TΔS＞0　不能自發(fā) 1．自發(fā)過程 (1)概念：在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下，不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過程稱為自發(fā)過程；反之稱為非自發(fā)過程。 (2)實(shí)例：水由高處流向低處的過程、熱由高溫物體傳向低溫物體的過程都屬于自發(fā)過程。 2．反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 (1)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)多數(shù)是放熱反應(yīng)，ΔH＜0。 (2)有些吸熱反應(yīng)在室溫下能自發(fā)進(jìn)行，還有一些吸熱反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行。 (3)反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素，但不是唯一因素。 [特別提醒] (1)自發(fā)反應(yīng)實(shí)際上不一定能夠發(fā)生，非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也可

3、能發(fā)生。 (2)自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)；而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程。 3．反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 (1)熵及其影響因素 ①概念：描述體系混亂度的物理量。符號(hào)為S。 ②特點(diǎn)：混亂度越大，體系越無序，體系的熵值就越大。 ③影響因素 a．同一物質(zhì)S(高溫)>S(低溫)，S(g)>S(l)>S(s)。 b．相同條件下，不同物質(zhì)的熵值不同。 (2)熵變 ①概念：反應(yīng)產(chǎn)物總熵和反應(yīng)物總熵之差。 ②計(jì)算公式：ΔS＝S(反應(yīng)產(chǎn)物)－S(反應(yīng)物)。 ③正負(fù)判斷依據(jù) a．氣體體積增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值，是熵增加的反應(yīng)。 b．氣體體積減小的反應(yīng)，熵變通常都是負(fù)值，是熵減

4、小的反應(yīng)。 (3)熵變與反應(yīng)方向 ①熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。 ②某些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也能自發(fā)進(jìn)行。 ③熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素，但不是唯一因素。 [特別提醒] (1)相同條件的不同物，分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，熵越大。 (2)S混合物>S純凈物。 1．下列說法中正確的是(　　) A．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生 B．非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生 C．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也可能沒有發(fā)生 D．常溫下，2H2O2H2↑＋O2↑，即常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng) 解析：選C　能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)進(jìn)行的快慢沒有必然聯(lián)系，能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定能迅速發(fā)生，因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)行的快

5、慢受反應(yīng)條件的影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在一定條件下，非自發(fā)反應(yīng)也可能發(fā)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)，錯(cuò)誤。 2．下列反應(yīng)可用焓變來解釋的是(　　) A．氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng) B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1 C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　 ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 解析：選D　焓變可以用來解釋放熱過程的自發(fā)性，前三項(xiàng)中的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。 3．下列變化過程中，ΔS<0的是(　　)

6、 A．氯化鈉固體溶于水 B．NH3(g)與HCl(g)反應(yīng)生成NH4Cl(s) C．干冰(CO2)的升華 D．CaCO3(s)分解為CaO(s)和CO2(g) 解析：選B　氯化鈉固體溶于水，電離為離子，熵值增大，A項(xiàng)為ΔS>0的過程；氣體反應(yīng)生成固體，熵值減小，B項(xiàng)反應(yīng)的ΔS<0；物質(zhì)由固態(tài)變成氣態(tài)或固體分解生成氣體，熵值均增大，故C項(xiàng)和D項(xiàng)反應(yīng)的ΔS>0。 4．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的熵變的敘述中，正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)的熵變與反應(yīng)的方向無關(guān) B．化學(xué)反應(yīng)的熵變直接決定了反應(yīng)的方向 C．熵增大的反應(yīng)都是體系混亂度增大的反應(yīng) D．熵增大的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行 解析：選C　熵

7、是描述體系混亂度的物理量，熵值越大，體系混亂度越大。熵變(ΔS)是影響反應(yīng)方向的因素，但不是唯一因素，故A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。 1．反應(yīng)方向的判據(jù) 在溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，反應(yīng)的方向應(yīng)用ΔH－TΔS作為判據(jù)。 ΔH－TΔS<0　反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行， ΔH－TΔS＝0　反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)， ΔH－TΔS>0　反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 2．文字描述 在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH－TΔS<0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。 1．已知在100 kPa、298.15 K時(shí)石灰石的分解反應(yīng)：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋178.

8、3 kJ·mol－1，ΔS＝160.4 J·mol－1·K－1，該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？ 提示：因?yàn)棣－TΔS＝178.3 kJ·mol－1－298.15 K×160.4×10－3kJ·mol－1·K－1＝130.5 kJ·mol－1>0所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 2．據(jù)1題反應(yīng)提供的數(shù)據(jù)分析，溫度能否成為反應(yīng)方向的決定因素？ 提示：因該反應(yīng)ΔH>0，ΔS>0，且焓變和熵變的數(shù)值相差不大，故溫度能影響反應(yīng)進(jìn)行的方向。 3．溫度若能決定反應(yīng)方向，則1題反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是多少？ 提示：據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS<0時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則有：T>＝＝1 111.6 K，所以CaCO3自發(fā)進(jìn)行分

9、解的最低溫度為1 111.6 K。 1．放熱和熵增加都對ΔH－TΔS＜0有所貢獻(xiàn)，因此放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵減小反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。 2．當(dāng)反應(yīng)的焓變和熵變的影響相反，且二者大小相差懸殊時(shí)，某一因素可能占主導(dǎo)地位。 一般常溫下自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，焓變對反應(yīng)方向起決定性作用。 一般常溫下自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)，熵變對反應(yīng)方向起決定性作用。 3．如果反應(yīng)的焓變和熵變的影響相反且相差不大時(shí)，溫度可能對反應(yīng)的方向起決定性作用。 溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系： 4．ΔH與ΔS共同影響一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行，它們與化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)。 1．對反應(yīng)的方向起

10、作用的因素的判斷中，不正確的是(　　) A．有時(shí)焓變對反應(yīng)的方向起決定性作用 B．有時(shí)熵變對反應(yīng)的方向起決定性作用 C．焓變和熵變是判斷反應(yīng)方向的兩個(gè)主要因素 D．任何情況下，溫度都不可能對反應(yīng)的方向起決定性作用 解析：選D　當(dāng)焓變和熵變對反應(yīng)方向的影響相反且相差不大時(shí)，溫度可能對反應(yīng)的方向起決定性作用。 2．指出下列反應(yīng)或過程的ΔS的正、負(fù)號(hào)，并判斷常溫時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。 (1)2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g) ΔS__________0，________自發(fā)進(jìn)行。 (2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔS________0，_

11、_______自發(fā)進(jìn)行。 (3)－10 ℃的水結(jié)冰 ΔS________0。 解析：(1)反應(yīng)為ΔS＞0的反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行；(2)反應(yīng)的ΔS＞0，但常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；(3)過程ΔS＜0。 答案：(1)＞　能　(2)＞　不能　(3)＜ [三級(jí)訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列過程是非自發(fā)的是(　　) A．水由高處向低處流　　　 B．煤炭的燃燒 C．鐵在潮濕空氣中生銹 D．室溫下水結(jié)成冰 解析：選D　自然界中水由高處向低處流、煤炭的燃燒、鐵在潮濕空氣中生銹、室溫下冰的融化，都是自

12、發(fā)過程，其逆向都是非自發(fā)的。 2．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列說法中正確的是(　　) A．該反應(yīng)中熵變、焓變皆大于0 B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行 C．碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進(jìn)行 D．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) 解析：選A　該反應(yīng)ΔH>0，ΔS>0，高溫下能自發(fā)進(jìn)行；ΔS>0的反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行；反應(yīng)放熱有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng)。 3．以

13、下說法中正確的是(　　) A．ΔH<0的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng) B．ΔS為負(fù)值的反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行 C．冰在室溫下自動(dòng)融化成水，是熵增的重要結(jié)果 D．高錳酸鉀加熱分解是一個(gè)熵減小的過程 解析：選C　A項(xiàng)，ΔH<0(放熱)的反應(yīng)有的是非自發(fā)反應(yīng)，如合成氨。B項(xiàng)，ΔS為負(fù)值(熵減小)的反應(yīng)有的也能自發(fā)進(jìn)行，如NH3＋HCl===NH4Cl。C項(xiàng)、D項(xiàng)都是體系混亂度增大的過程，都屬于熵增加的過程。 4．已知反應(yīng)Te(s)＋H2(g)===H2Te(g)的ΔH為正值，ΔS為負(fù)值，設(shè)ΔH與ΔS不隨溫度而變，下列說法正確的是(　　) A．低溫下是自發(fā)反應(yīng) B．高溫下是自發(fā)反應(yīng) C．低溫下是非自

14、發(fā)反應(yīng)，高溫下是自發(fā)反應(yīng) D．任何溫度下都是非自發(fā)變化 解析：選D　由知ΔH－TΔS＞0，且隨溫度的升高而增大。 5．在化學(xué)反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。 (1)Q________0(填“>”“<”或“＝”)； (2)熵變?chǔ)________0(填“>”“<”或“＝”)； (3)該反應(yīng)________自發(fā)進(jìn)行(填“能”或“不能”)。 解析：根據(jù)圖像可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故Q<0。根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)可知，該反應(yīng)是熵增加的反應(yīng)，據(jù)此可知該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 答案：(1)<　(2)>　(3)能 1

15、．反應(yīng)過程的自發(fā)性可用于(　　) A．判斷反應(yīng)過程的方向 B．確定反應(yīng)過程是否一定會(huì)發(fā)生 C．判斷反應(yīng)速率 D．判斷反應(yīng)過程的熱效應(yīng) 解析：選A　反應(yīng)過程的自發(fā)性可用于判斷反應(yīng)過程的方向，不能確定反應(yīng)過程是否一定會(huì)發(fā)生，也不能確定反應(yīng)速率。放熱反應(yīng)常常能自發(fā)進(jìn)行，但有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。 2．下列關(guān)于焓變(ΔH)的敘述中正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)的ΔH直接決定了反應(yīng)的方向 B．化學(xué)反應(yīng)的ΔH與反應(yīng)的方向無關(guān) C．ΔH<0的反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的 D．ΔH是影響化學(xué)反應(yīng)是否可以自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)重要因素 解析：選D　ΔH是影響化學(xué)反應(yīng)方向的一個(gè)重要因素，但不是唯一因素，大多

16、數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)的，D正確。 3．下列關(guān)于干冰轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w的過程，判斷正確的是(　　) A．ΔH>0，ΔS<0　　　　 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0 解析：選C　同一物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程需吸熱，體系的熵增加。 4．下列說法正確的是(　　) A．熵變決定反應(yīng)方向 B．如果一個(gè)反應(yīng)ΔH>0，ΔS>0，反應(yīng)就不可能自發(fā)進(jìn)行 C．如果一個(gè)反應(yīng)ΔH>0，ΔS<0，反應(yīng)就不可能自發(fā)進(jìn)行 D．任何體系都可用ΔH－TΔS來判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 解析：選C　熵變是影響反應(yīng)自發(fā)性的一個(gè)因素，但不能決定反應(yīng)方向；在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，焓

17、因素和熵因素共同影響一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向，當(dāng)ΔH>0，ΔS>0時(shí)，溫度對反應(yīng)方向起決定性作用，溫度適宜也可能使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，利用ΔH－TΔS是否小于零來判斷反應(yīng)的自發(fā)性。 5．下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是(　　) A．所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng) B．高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng) C．由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程 D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同 解析：選C　有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是吸熱反應(yīng)，又是熵增加的反應(yīng)，A不正確。高溫高壓使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，要向體系

18、中輸入能量，本質(zhì)仍然是非自發(fā)的，B不正確。同一物質(zhì)，氣態(tài)時(shí)的熵值最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)熵值最小，D不正確。 6．有關(guān)下列過程的熵變的判斷不正確的是(　　) A．少量食鹽溶于水中：ΔS>0 B．碳和氧氣反應(yīng)生成CO(g)：ΔS>0 C．H2O(g)變成H2O(l)：ΔS>0 D．CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 解析：選C　一般來說，同一種物質(zhì)，不同聚集狀態(tài)，熵的大小關(guān)系為氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)。H2O(g)變成H2O(l)，ΔS<0。 7．閃電時(shí)空氣中的N2和O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180.50 kJ· mol－

19、1　ΔS＝247.7 J·mol－1·K－1，若不考慮溫度對該反應(yīng)焓變的影響，則下列說法中正確的是(　　) A．在1 000 ℃時(shí)，此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 B．在1 000 ℃時(shí)，此反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 C．該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度約為729 ℃ D．該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的最高溫度約為729 K 解析：選A　題中反應(yīng)ΔH>0，ΔS>0，對反應(yīng)的影響相反，在1 000 ℃時(shí)，ΔH－T·ΔS＝180.50 kJ·mol－1－1 273 K×247.7×10－3kJ·mol－1·K－1＝－134.82 kJ·mol－1<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則ΔH－TΔS<0，所以T>＝729 K。

20、8．下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進(jìn)行的是(　　) A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　 ΔH＝－78.03 kJ·mol－1，ΔS＝＋1 110 J·mol－1·K－1 B．CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)　 ΔH＝＋110.5 kJ·mol－1，ΔS＝－89.36 J·mol－1·K－1 C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1，ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1 D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2

21、O(l)　 ΔH＝＋37.301 kJ·mol－1，ΔS＝＋184.05 J·mol－1·K－1 解析：選B　A項(xiàng)為放熱的熵增加反應(yīng)，在任何溫度下都有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；B項(xiàng)為吸熱的熵減小反應(yīng)，在任何溫度下都有ΔH－TΔS>0，故該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)為放熱的熵減小反應(yīng)，在低溫時(shí)可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行；D項(xiàng)為吸熱的熵增加反應(yīng)，在高溫時(shí)可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行。 9.向平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]和氯化銨晶體，塞緊瓶塞。在瓶底和木板間滴少量水(如圖所示)。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)固

22、態(tài)物質(zhì)變稀，有液體生成，瓶壁變冷，小木板黏結(jié)在燒瓶底部。這時(shí)打開瓶塞，燒瓶中散發(fā)出刺鼻的氣味。 (1)下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論正確的是________(填字母)。 A．自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) B．自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) C．有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行 D．吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 (2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)從化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的角度解釋上述現(xiàn)象：______

23、_________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由“瓶壁變冷，小木板黏結(jié)在燒瓶底部”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故不能用焓變來解釋該反應(yīng)的自發(fā)性，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：該吸熱反應(yīng)是自發(fā)的，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(3)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，也是熵增加反應(yīng)，且熵變對反應(yīng)進(jìn)行方向起決定性作用。ΔH－TΔS<0，常溫下

24、自發(fā)進(jìn)行，故有題述現(xiàn)象發(fā)生。 答案：(1)C (2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O (3)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，也是熵增加反應(yīng)，由于熵變對該反應(yīng)的方向起決定性作用，即ΔH－TΔS<0，該反應(yīng)常溫下自發(fā)進(jìn)行，從而產(chǎn)生了上述現(xiàn)象 10．有A、B、C、D四個(gè)反應(yīng)： 反應(yīng) 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 (1)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________。 (2)在任何溫度下

25、都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________。 (3)在余下的反應(yīng)中：①溫度高于________℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________。 ②溫度低于________℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是________。 解析：放熱的熵增反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵減反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。放熱的熵減反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵增反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行，具體溫度可以根據(jù)ΔH－TΔS＝0計(jì)算出來。 答案：(1)C　(2)B　(3)①77　A?、冢?61.6　D 1．25 ℃和1.01×105 Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·m

26、ol－1能自發(fā)進(jìn)行，其原因是(　　) A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng) C．該反應(yīng)是熵減小的反應(yīng) D．該反應(yīng)的熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng) 解析：選D　題給反應(yīng)屬于氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，是熵增加反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行；大多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，說明熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。 2．下列說法中正確的是(　　) A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變 C．熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng) D．化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與反應(yīng)焓變和熵變有關(guān)。當(dāng)ΔH－TΔS<0時(shí)，反應(yīng)非自發(fā)，非自發(fā)反應(yīng)在任何條件

27、下都不能實(shí)現(xiàn) 解析：選C　放熱反應(yīng)常常是容易進(jìn)行的過程，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增加，可能減小，也可能不變；反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于ΔH－TΔS，當(dāng)ΔS>0、ΔH<0時(shí)，ΔH－TΔS<0反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，非自發(fā)的反應(yīng)在高溫下有可能為自發(fā)反應(yīng)。 3．下列過程的方向不用熵判據(jù)判斷的是(　　) A．氯化銨與結(jié)晶氫氧化鋇混合研磨，很快會(huì)聞到刺激性氣味 B．冬天一杯熱水很快變冷 C．有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列 D．多次洗牌以后，撲克牌毫無規(guī)律的混亂排列的概率大 解析：選B　A項(xiàng)2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O是可以自發(fā)

28、進(jìn)行的吸熱反應(yīng)，產(chǎn)生NH3和液態(tài)水混亂度增大，屬于熵判據(jù)。B項(xiàng)有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向，屬于能量判據(jù)。C項(xiàng)有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列，有趨向于最大混亂度的傾向，屬于熵判據(jù)。D項(xiàng)撲克牌的無序排列也屬于熵判據(jù)。 4．下列在常溫下均為非自發(fā)反應(yīng)，在高溫下仍為非自發(fā)反應(yīng)的是(　　) A．Ag2O(s)===2Ag(s)＋O2(g) B．Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g) C．N2O4(g)===2NO2(g) D．6C(s)＋6H2O(l)===C6H12O6(s) 解析：選D　化學(xué)反應(yīng)有向著熵增加的方向進(jìn)行的趨勢。A、B、C、D四個(gè)反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行

29、，其中A、B、C三項(xiàng)為熵增加的反應(yīng)，在高溫下可能為自發(fā)反應(yīng)，但D項(xiàng)為熵減小的反應(yīng)，在高溫下仍為非自發(fā)反應(yīng)。 5．灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿；而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制造的器皿放在0 ℃ 100 kPa的室內(nèi)存放，它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能繼續(xù)使用(已知在0 ℃ 100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的焓變和熵變分別為ΔH＝－2 180.9 J·mol－1；ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)(　　) A．會(huì)變　　　　　　　　 B．不會(huì)變 C．不能確定 D．升高溫度才會(huì)變 解析：選A　在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著ΔH－TΔS<0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡

30、態(tài)。該條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1<0，因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a。 6．在圖甲中的A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開(如圖乙所示)，兩種氣體分子立即都分布在兩個(gè)容器中。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是(　　) A．此過程為混亂程度小向混亂程度大的方向的變化過程，即熵增大的過程 B．此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出 C．此過程從有序到無序，混亂度增大 D．此過程是自發(fā)可逆的 解

31、析：選D　由題意知ΔH＝0，ΔS>0，知該過程ΔH－TΔS<0是自發(fā)的，而逆過程ΔS<0，ΔH－TΔS>0，不能自發(fā)進(jìn)行，所以D錯(cuò)。 7．反應(yīng)2AB(g)C(g)＋3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為(　　) A．ΔH<0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH>0，ΔS<0 解析：選C　該反應(yīng)是一個(gè)氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，即ΔS>0，故其逆反應(yīng)ΔS<0；又知其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，可知逆反應(yīng)的ΔH<0，故該反應(yīng)的ΔH>0。 8．下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．SO2(g)＋H2O(g)==

32、=H2SO3(l)，該過程是熵增加的過程 B．SO2(g)===S(s)＋O2(g)　ΔH>0、ΔS<0，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 C．SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH<0，該反應(yīng)低溫下能自發(fā)進(jìn)行 D．某溫度下，SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔS>0 解析：選C　A項(xiàng)中由氣體生成液體是熵減小的過程；B項(xiàng)中ΔH>0、ΔS<0，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)中反應(yīng)是一個(gè)ΔH<0、ΔS<0的反應(yīng)，由ΔH－TΔS可知，該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行；D項(xiàng)中ΔS<0。 9．在冶金工業(yè)中，常以C作為還原劑，如溫度高于980 K時(shí)，氧化產(chǎn)物以CO為主，低于980 K時(shí)以C

33、O2為主。 (1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s), T＝980 K時(shí)ΔH－TΔS＝0。當(dāng)體系溫度低于980 K時(shí)，估計(jì)ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)；當(dāng)體系溫度高于980 K時(shí)，該反應(yīng)________自發(fā)進(jìn)行(填“能”或“不能”) (2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)為： SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1 ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1。 設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度變化而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是________

34、。 解析：(1)C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，則2CO(g)CO2(g)＋C(s)為放熱反應(yīng)，溫度低于980 K時(shí)以CO2為主，說明反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行，則當(dāng)T＜980 K時(shí)ΔH－TΔS＜0；T＞980 K時(shí)ΔH－TΔS＞0，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 (2)由題給信息，要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，須有ΔH－TΔS＜0，即－94.0 kJ·mol－1－T×(－75.8 J·mol－1·K－1×10－3 kJ·J－1)＜0， 則T＜＝1.24×103 K。 答案：(1)小于　不能　(2)小于1 240 K 10.某化學(xué)興趣小組專門研究了氧族元素及其某些化合物的部分

35、性質(zhì)。所查資料信息如下： ①酸性：H2SO4>H2SeO4>H2TeO4 ②氧、硫、硒與氫氣化合越來越難，碲與氫氣不能直接化合 ③由元素的單質(zhì)生成等物質(zhì)的量的氫化物的焓變情況如圖 請回答下列問題： (1)H2與硫化合的反應(yīng)________熱量(填“放出”或“吸收”)； (2)已知H2Te分解反應(yīng)的ΔS>0，請解釋為什么Te和H2不能直接化合：__________________________； (3)上述資料信息中能夠說明硫元素非金屬性強(qiáng)于硒元素的是________(填序號(hào))。 解析：H2與硫化合的反應(yīng)ΔH<0，放出熱量；H2Te分解反應(yīng)的ΔS>0，Te與H2反應(yīng)的ΔS<0，又ΔH>0，所以Te與H2化合的ΔH－TΔS>0，不能自發(fā)進(jìn)行。 答案：(1)放出 (2)因?yàn)榛蠒r(shí)ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，故反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 (3)①②③