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課時(shí)分層作業(yè)(九)　化學(xué)反應(yīng)的方向 (建議用時(shí)：40分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．下列關(guān)于自發(fā)過(guò)程的說(shuō)法中正確的是 (　　) A．自發(fā)過(guò)程的逆過(guò)程在此條件下是非自發(fā)的 B．自發(fā)變化一定能進(jìn)行，非自發(fā)變化一定不能進(jìn)行 C．自發(fā)反應(yīng)一定能進(jìn)行徹底 D．可以通過(guò)改變溫度或加催化劑的辦法使非自發(fā)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為自發(fā)反應(yīng) A　[反應(yīng)是否實(shí)際進(jìn)行還要受速率影響，B項(xiàng)錯(cuò)誤。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)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度可以使ΔH和ΔS正負(fù)相同的不自發(fā)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為自發(fā)反應(yīng)，但催化劑不能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2．吸熱反應(yīng)一定是(　　) A．非自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)　　 B．釋放能量 C．儲(chǔ)存能量 D．反應(yīng)需要加熱 C　[吸熱反應(yīng)也可能自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；吸熱反應(yīng)進(jìn)行不一定需要加熱，D錯(cuò)誤。] 3．實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說(shuō)法的理解正確的是(　　) A．所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的 B．所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的 C．焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素 D．焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù) C　[焓變是判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一種判據(jù)，但不是唯一判據(jù)；有些放熱反應(yīng)不是自發(fā)反應(yīng)，有些自發(fā)反應(yīng)是吸熱的。] 4．在圖1中A、B兩容器里，分別收集著一種理想氣體(二者不反應(yīng))。若將中間活塞打開(kāi)，兩種氣體分子立即都分布在兩個(gè)容器中(如圖2所示)。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過(guò)程。關(guān)于此過(guò)程的下列說(shuō)法不正確的是(　　) 圖1　　　　　　　　　　圖2 A．此過(guò)程是自發(fā)可逆的 B．此過(guò)程從有序到無(wú)序，混亂度增大 C．此過(guò)程為自發(fā)過(guò)程，而且沒(méi)有熱量的吸收或放出 D．此過(guò)程是由混亂程度小的方向向混亂程度大的方向變化的過(guò)程，即熵增加的過(guò)程 A　[氣體擴(kuò)散過(guò)程中，混亂度增大，即ΔS>0，B項(xiàng)、D項(xiàng)正確；該變化過(guò)程自發(fā)進(jìn)行，且沒(méi)有能量變化，C項(xiàng)正確；氣體的擴(kuò)散為自發(fā)過(guò)程，其逆過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，A項(xiàng)錯(cuò)誤。] 5．下列對(duì)熵的理解不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702112】 A．同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵最大，固態(tài)時(shí)熵最小 B．體系越有序，熵越??；越混亂，熵越大 C．與外界隔離的體系，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵減小 D．25 ℃、1.01105 Pa時(shí)，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反應(yīng) C　[體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向，此過(guò)程為熵增過(guò)程，故C錯(cuò)誤。] 6．下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)預(yù)測(cè)正確的是(　　) 選項(xiàng) 化學(xué)反應(yīng)方程式 已知條件 預(yù)測(cè) A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自發(fā)反應(yīng) B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH<0，自發(fā)反應(yīng) x可能等于 1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g) 能自發(fā)反應(yīng) ΔH一定小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常溫下，自發(fā)進(jìn)行 ΔH>0 B　[根據(jù)復(fù)合判據(jù)：ΔG＝ΔH－TΔS，M(s)===X(g)＋Y(s)，固體分解生成氣體，為熵增反應(yīng)，ΔH>0時(shí)，在高溫下，能自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；W(s)＋xG(g)===2Q(g)　ΔH<0，能自發(fā)進(jìn)行，若熵增，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，若熵減，在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行，所以G的化學(xué)計(jì)量數(shù)不確定，x等于1、2或3時(shí)，都符合題意，B正確；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)是熵增反應(yīng)，當(dāng)ΔH>0時(shí)，在高溫下可能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)為熵減反應(yīng)，常溫下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤。] 7．在25 ℃，1.01105 Pa條件下，反應(yīng)2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ/mol能自發(fā)進(jìn)行的合理解釋是(　　) A．該反應(yīng)是熵減反應(yīng) B．該反應(yīng)是分解反應(yīng) C．該反應(yīng)的焓變效應(yīng)大于熵變效應(yīng) D．該反應(yīng)的熵變效應(yīng)大于焓變效應(yīng) D　[反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)，由題給內(nèi)容可知該反應(yīng)吸熱，且熵增大，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS判斷，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，必須滿足ΔH－TΔS<0才可，即熵變效應(yīng)大于焓變效應(yīng)。] 8．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大，非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小 B．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的 C．反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 D．常溫下，反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 D　[若ΔH<0，ΔS>0，則一定自發(fā)，若ΔH>0，ΔS<0，則一定不能自發(fā)，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反應(yīng)能否自發(fā)，和溫度有關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是ΔH－TΔS<0，放熱反應(yīng)也可能是非自發(fā)的，吸熱反應(yīng)也可能是自發(fā)的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg和CO2反應(yīng)的ΔH小于0，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。] 9．分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702113】 A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJmol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJmol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g) ΔH＝＋91 kJmol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJmol－1 D　[任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行，必須是放熱反應(yīng)，且是熵增的過(guò)程，A、C為吸熱反應(yīng)，故錯(cuò)誤；B是熵減的過(guò)程，故錯(cuò)誤；D是放熱反應(yīng)，且為熵增的過(guò)程，故正確。] 10．在化學(xué)反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH＝Q kJmol－1過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)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】　據(jù)圖像可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故Q<0。據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)可知，該反應(yīng)是熵增大的反應(yīng)；據(jù)此可知該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 【答案】　(1)<　(2)>　(3)能 11．判斷下列反應(yīng)的熵值的變化，在每小題后面的橫線上填上“增加”“減小”或“無(wú)明顯變化”。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702114】 (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】　判斷熵值變化的依據(jù)是同溫同壓下，氣態(tài)熵值>液態(tài)熵值>固態(tài)熵值，狀態(tài)都是氣態(tài)時(shí)，看物質(zhì)的量的多少，物質(zhì)的量越多，熵值越大。 【答案】　(1)減小　(2)無(wú)明顯變化　(3)增加 (4)減小 12．氨的工業(yè)合成工藝的成熟推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步，不少科技工作者為了尋找廉價(jià)的氨的制備方法，進(jìn)行了前赴后繼的探索性工作。請(qǐng)回答下列各題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702115】 用氫氣和氮?dú)夂铣砂笔且粋€(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)方程式如下：N2＋3H2 2NH3。已知，在常溫下，1 g H2完全轉(zhuǎn)化為NH3，放出的熱量為15.4 kJ。 (1)請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)如果一個(gè)反應(yīng)的ΔH－TΔS<0，則該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。已知該反應(yīng)的ΔS＝－198.2 JK－1mol－1。則上述氨氣的合成反應(yīng)在常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。 【解析】　(1)1 g H2完全轉(zhuǎn)化為NH3，放出的熱量為15.4 kJ，則6 g氫氣完全反應(yīng)放出92.4 kJ的熱量。(2)根據(jù)ΔH－TΔS＝－92.4 kJmol－1－298 K(－0.198 2 kJmol－1K－1)<0，所以該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。 【答案】　(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1　(2)能 [能力提升練] 13．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生 B．反應(yīng)NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJmol－1能自發(fā)進(jìn)行，是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增大的方向轉(zhuǎn)變的傾向 C．因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù) D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 B　[能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)并不一定能迅速發(fā)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤；應(yīng)將焓變和熵變二者綜合起來(lái)即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)性的判斷，C項(xiàng)錯(cuò)誤；使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)進(jìn)行的方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 14．在電子工業(yè)中，清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)是SiO2(s)＋4HF(aq)===SiF4(g)＋2H2(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ/mol ΔS(298.15 K)＝－75.8 J/(molK) 設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最高溫度為(　　) A．1.24106 K B．1.24103 K C．3.36103 K D．2.48103 K B　[根據(jù)題意，要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則有ΔG＝ΔH－TΔS<0，即有ΔG＝ΔH－TΔS＝－94.0 kJ/mol－T[－75.8 J/(molK)10－3 kJ/J]<0，則T<≈1.24103 K。] 15．在一定條件下，對(duì)于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)cC(g)＋dD(g)，C物質(zhì)的濃度(C%)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是(　　) A．ΔH<0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0 A　[當(dāng)T不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，C%越低，說(shuō)明加壓平衡左移，則m＋n0；溫度越高，C%越低，說(shuō)明升溫平衡左移，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。] 16．(1)已知：298 K、101 kPa時(shí)，反應(yīng)CaO(s)＋SO2(g)===CaSO3(s)的ΔH＝－402.0 kJmol－1，ΔH－TΔS＝－345.7 kJmol－1，若此反應(yīng)中ΔH和ΔS不隨溫度變化而變化，則保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度低于________。 (2)已知：H2O(l)===H2O(g)的ΔH＝＋44.0 kJmol－1，ΔS＝＋118.8 Jmol－1K－1。則水的沸點(diǎn)是________。 (3)已知在298 K時(shí)，由石墨生成金剛石的反應(yīng)的ΔH＝＋1.895 kJmol－1，ΔH－TΔS＝2.866 kJmol－1，又已知石墨的熵S石＝＋5.694 Jmol－1K－1，則金剛石的熵S金＝________________________(化學(xué)反應(yīng)的熵變是生成物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差)，這兩種碳的同素異形體中更有序的是________。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702116】 【解析】　(1)因?yàn)?98 K、101 kPa時(shí)，題給的反應(yīng)的ΔH＝－402.0 kJmol－1，ΔH－TΔS＝－345.7 kJmol－1，則有ΔS＝(－402.0 kJmol－1＋345.7 kJmol－1)/298 K≈－0.189 kJmol－1K－1。要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，需使ΔH－TΔS<0，即－402.0 kJmol－1－T(－0.189 kJmol－1K－1)<0，得T<2 127 K，因此保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度低于2 127 K。(2)在水沸騰時(shí)，ΔH－TΔS＝0，則T＝ΔHΔS＝44.0103 Jmol－1118.8 Jmol－1K－1≈370.4 K。(3)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為C(s，石墨)===C(s，金剛石)，ΔH－TΔS＝ΔH－T(S金－S石)＝2.866 kJmol－1，即1.895 kJmol－1－298 K(S金－5.69410－3 kJmol－1K－1)＝2.866 kJmol－1，解得S金≈＋2.43610－3 kJmol－1K－1＝＋2.436 Jmol－1K－1?；靵y度越小，體系的熵值就越小，或者說(shuō)體系的熵值越小，則越有序。通過(guò)計(jì)算知S金

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