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第四节 化学反应进行的方向
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列说法不正确的是( )
A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B.冰融化的过程中,熵值增大
C.无热效应的自发过程是不存在的
D.同一物质固态时熵值最小
解析 铁生锈和氢气燃烧均为放出热量的自发过程,A项正确;冰融化时有序性减弱,混乱度增加,即熵值增大,B项正确;物质由有序转化为无序时,不一定发生热效应,如分子的扩散现象,C项错误;同一物质在固态时有序性最高,熵值最小,D项正确。
答案 C
2.在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(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.此过程是自发可逆的
B.此过程从有序到无序,混乱度增大
C.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程,即熵增加的过程
解析 气体扩散过程中,混乱度增大,即ΔS>0,B项、D项正确;该变化过程自发进行,且没有能量变化,即ΔH=0,C项正确;气体的扩散为自发过程,其逆过程不能自发进行,A项错误。
答案 A
3.下列变化中,ΔS0。
答案 A
4.能用能量判据判断下列过程方向的是( )
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,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大
解析 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;吸热反应也可以自发进行,例如,在25 ℃、1.01×105 Pa时,(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1,不难看出,上述反应是吸热反应,又是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的;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,属于熵判据;扑克牌的无序排列也属于熵判据。
答案 A
5.下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是( )
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
解析 ΔH0的反应一定能自发进行;ΔH>0,ΔS0,ΔS>0的反应,高温下能自发进行,低温下不能自发进行;ΔH固态熵值,状态都是气态时,看气体物质的量的大小,物质的量越大,熵值越大。故(1)减小,(2)无明显变化,(3)增大,(4)减小。(5)KNO3溶于水时KNO3K++NO3-,自由移动离子数目增多,因此熵值增大。
答案 (1)减小
(2)无明显变化
(3)增大
(4)减小
(5)增大
9.在化学反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g) ΔH=Q kJ·mol-1进行过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
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(1)Q 0(填“>”“”“0
C
一个反应的ΔH>0,ΔS>0
反应一定不自发进行
D
H2(g)+F2(g)2HF(g)
ΔH=-271 kJ·mol-1
ΔS=+8 J·mol-1·K-1
反应在任意外界条
件下均可自发进行
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解析 物质由气态变为液态,ΔS0,使过程可自发进行,B正确;ΔH>0,ΔS>0时,反应在高温下能自发进行,C错误;因反应的ΔH、ΔS均是在标准状况下测定的,故反应能否自发进行与外界条件有关,D错误。
答案 B
12.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),T=980 K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时,估计ΔH-TΔS 0(填“>”“0,则2CO(g)CO2(g)+C(s)为放热反应,ΔH
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