【步步高 学案导学设计】高中化学 第二章 第四节 化学反应进行的方向课时作业 新人教版选修4.DOC

第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。(2)特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。2自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。二、化学反应进行方向的判据1焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。2熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大。符号为s。单位：jmol1k1。(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为s(g)s(l)s(s)。(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号s)大于零。(4)熵判据：用熵变来判断反应进行的方向。3复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。知识点一自发过程与自发反应1下列过程是非自发的是()a水由高处向低处流 b天然气的燃烧c铁在潮湿的空气中生锈 d水在室温下结冰答案d解析自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。2实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()a所有的放热反应都是自发进行的b所有的自发反应都是放热的c焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素d焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案c解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。知识点二化学反应进行方向的判据3碳酸铵(nh4)2co3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是()a碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大b碳酸铵分解是因为外界给予了能量c碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解d碳酸盐都不稳定，都能自发分解答案a解析(nh4)2co3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。4摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。(2)气态苯、液态苯、固态苯。答案(1)s(气态甲醇)s(气态乙醇)s(液态苯)s(固态苯)解析一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大；对于同一种物质，s(g)s(l)s(s)。根据以上的规律可知，对于(1)，s(气态甲醇)s(气态乙醇)s(液态苯)s(固态苯)。1对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是()a温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行b温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向c反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素d固体的溶解过程与熵变无关答案b解析化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。2下列说法错误的是()anh4no3溶于水是自发过程b同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小c借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态d由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程答案c3下列对熵的理解不正确的是()a同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小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减小d25、1.01105 pa时，2n2o5(g)=4no2(g)o2(g)是熵增的反应答案c解析体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故c错误。4.在图中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(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。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此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向进行的变化过程，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答案d解析根据题意h0，s0，由hts推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。5下列关于自发过程的叙述中，正确的是()a只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程b需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程c同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能d非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程答案c6以下自发反应能用h判据来解释的是()a硝酸铵自发地溶于水b2n2o5(g)=4no2(g)o2(g) h156.7 kjmol1c(nh4)2co3(s)=nh4hco3(s)nh3(g) h74.9 kjmol1d2h2(g)o2(g)=2h2o(l) h285.8 kjmol1答案d7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，h113 kjmol1、s145 jmol1k1。下列说法中错误的是()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答案b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项正确；常温下，hts113 kjmol1298 k145 jmol1k1103 kj/j0，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项错误，c项正确；co和no均会与血红蛋白结合而使人中毒。8已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。(1)已知2co(g)co2(g)c(s)，t980 k时hts0。当体系温度低于980 k时，估计hts_0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980 k时，估计hts_0。(2)电子工业中清洗硅片上的sio2(s)的反应为sio2(s)4hf(g)=sif4(g)2h2o(g)h(298.15 k)94.0 kjmol1s(298.15 k)75.8 jmol1k1，设h和s不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_。答案(1)小于大于(2)小于1 240 k解析(1)c(s)co2(g)2co(g)的反应为吸热反应，h0，则2co(g)co2(g)c(s)为放热反应，h0，且该反应s0，则当t980 k时，hts0，t980 k时，hts0。(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有hts0，即94.0 kjmol1t75.8 j/(molk)103 kj/j0则t1.24103 k。9在298 k时，下列反应的h依次为：c2h5oh(l)3o2(g)2co2(g)3h2o(l)h11 366.8 kjmol1c(石墨)o2(g)co2(g)h2393.5 kjmol1h2(g)1/2o2h2o(l)h3285.8 kjmol1乙醇(c2h5oh)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为：161.0 jmol1k1、130.6 jmol1k1、5.74 jmol1k1、205.3 jmol1k1，则298 k时，由单质生成1 mol乙醇的h、s及hts分别为多少？答案h277.6 kjmol1s344.93 j/(molk)hts174.8 kjmol1解析h2h23h3h12(393.5