第一章 第一节 化学反应的方向
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 下列说法中正确的是()
A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
B.伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【答案】AC
【解析】物质发生化学反应都伴随着能量的变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质发生物理变化、核变化也伴有能量变化。在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓(x)与反应物的总焓(y)之间的关系为x>y,化学反应为放热反应;x0,故在一定温度下可自发进行。
7.观察下列自然界的一些自发变化,可发现它们有一些共同的特点。下列说法不正确的是( )
A.都有一定的方向性,按某一物理量标度由高到低自发进行
B.都可以用来做功,自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低
C.有一定的进行限度,自发过程总是单向地趋向于非平衡状态
D.有一定的数据差来判断自发变化能否发生
【答案】C
【解析】有一定的进行限度是对的,但最终趋向于平衡状态。
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8.已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980K时,ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980K时,估计ΔH-TΔS的正负号为 ,所以CO将发生 反应,当体系温度高于980K时,ΔH-TΔS的正负号为 。在冶金工业中,以C作为还原剂温度高于980K时的氧化产物是以 为主,低于980K时以 为主。
答案: 负 分解 正 CO CO2
【解析】由CO气体反应生成CO2气体和C的反应是一个熵增反应,即ΔS > 0。因此由T=980 K时ΔH-TΔS=0知,当T0。
9.有A、B、C、D四个反应:
反应
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
则在任何温度都能自发进行的反应是 ;任何温度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 ℃时自发进行的反应是 。
答案:C B 350 K A 111.4 K D
【解析】对反应B,则在任何温度下,ΔH-TΔSS(l)>S(s)。③是1种固体变成2种气体的反应,ΔS很大;④是1种固体变成1种气体和1种固体的反应,ΔS>0,但增加值比③小;①是一种固体和一种气体生成一种气体的反应,属于熵减小反应;②是两种气体生成一种气体的反应,属于熵减小反应,且减小程度比①大。
11.已知温度为298K时,氨的分解反应: 2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)
ΔH=92.38 kJ•mol –1 ΔS=198.26 J•mol –1•K –1
(1) 在298K时,能否自发进行?
(2) 欲使上述反应方向逆转,对温度条件有何要求?
答案:(1)不能 (2)T>466 K
【解析】通过ΔH-TΔS计算可知,ΔH-TΔS=33.3 kJ•mol –1,不能自发进行;设在温度为x时可自发进行,则有T>=466 K。
■反思总结—自我学习评价
□错题序号
□错因分析及对策