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1、2.4 化学反应进行的方向1.(2016廊坊高二检测)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【解析】选D。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.(2016沂州高二检测)下列变化中,S0的是()A.-10液态水结冰B.金属钠与水反应C.干冰(CO2)的升华D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)【解析】选A。气体液化、液体凝固是体系混乱度减小的过程,故A项S0;B项中有H2生成,D项中CaCO3固体分解有CO2气体生成,均为熵增过程,S0。
2、【补偿训练】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】选A。H-TS的数值判断反应进行的方向。G=H-TS,当H0,S0时,不能判断G=H-TS正负,与T有关。当H0,S0,非自发反应。当H0时,G=H-TS0,一定是自发反应。当H0,S0,下列对该反应的说法中正确的是()A.S0B.正向能自发进行,且反应速率和平衡常数均较大C.反应物总能量大于生成物总能量D.在任何温度下都不能自发进行【解析】选D。该反应的正反应是体积
3、减小的反应,所以S0,S0,非自发反应,B错误;该反应的H0,说明该反应属于吸热反应,生成物总能量大于反应物总能量,C错误;该反应H0,S0,在任何温度下都不能自发进行,故D正确。【补偿训练】金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2+2CSn+2CO,反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的H、S的说法正确的是()A.H0S0S0C.H0D.H0S0【解析】选D。根据图象可知,该反应是吸热反应,H0;根据反应方程式可知,该反应是熵增反应,S0。5.(2016南平高二检测)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
4、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唯一因素【解析】选C。多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有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,但不是唯一因素。【补偿训练】下列说法正确的是()A.若某自发反应的S0,则该反应一定有H0B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) H=+185.57kJmol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
5、D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向【解析】选B。自发反应必有H-TS0时,H0都可能,A项错误;吸热的自发反应一定是熵增大的,B项正确;应将焓变和熵变综合起来即利用复合判据进行判断,C项错误;使用催化剂只能降低反应的活化能,增大化学反应速率,但不能改变反应的方向,D项错误。6.(2016丹东高二检测)某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下:酸性:H2SO4H2SeO4H2TeO4氧、硫、硒与氢气化合越来越难,碲与氢气不能直接化合由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图。请回答下列问题:(1)H2与硫化合的反应_(填
6、“放出”或“吸收”)热量。(2)已知H2Te分解反应的S0,请解释Te和H2不能直接化合的原因:_。(3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是_(填序号)。【解析】(1)由图示可知H2与硫化合的反应H0,S0,S0,反应不能自发进行(3)7.【能力挑战题】有A、B、C、D4个反应:反应ABCDH/kJmol-1+10.5+1.80-126-11.7S/JmolK-130.0-113.084.0-105.0则在任何温度下都能自发进行的反应是_;任何温度下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,可自发进行的反应是_。【解析】由复合
7、判据知:H-TS0时反应才能自发进行。A反应H-TS=10.5103Jmol-1-T30.0Jmol-1K-1350K,即t77;B反应H0,S0,则在任何温度下H-TS均大于0,故在任何温度下均不能自发进行;C反应H0,则在任何温度下H-TS均小于0,故在任何温度下均可自发进行;D反应H-TS=-11.7103Jmol-1-T(-105Jmol-1K-1)0,得T111.4K,即t0,所以不能自发进行。答案:(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJmol-1(2)+131.5不能,因为G=H-TS=131.5kJmol-1-298K0.1337kJK-1mol-10,所以不能自发进行5
