【步步高 學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】高中化學(xué) 第二章 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課時作業(yè) 新人教版選修4.DOC

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)1自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下，不用借助于外力就可以自動進(jìn)行的過程。(2)特點(diǎn)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。2自發(fā)反應(yīng)在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度。二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)1焓判據(jù)(能量判據(jù))放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，因此具有向最低能量狀態(tài)進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用焓變(能量變化)來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。2熵判據(jù)(1)熵：用來度量體系混亂程度的物理量。熵值越大，混亂程度越大。符號為s。單位：jmol1k1。(2)熵值大小的比較：同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)時的熵值大小為s(g)s(l)s(s)。(3)熵增原理：在與外界隔絕的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，即熵變(符號s)大于零。(4)熵判據(jù)：用熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。3復(fù)合判據(jù)過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù)的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程，只根據(jù)一個方面來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。知識點(diǎn)一自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)1下列過程是非自發(fā)的是()a水由高處向低處流 b天然氣的燃燒c鐵在潮濕的空氣中生銹 d水在室溫下結(jié)冰答案d解析自然界中水由高處向低處流、天然氣的燃燒、鐵在潮濕的空氣中生銹、冰在室溫下融化，都是自發(fā)過程，其逆過程都是非自發(fā)過程。2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)。對此說法的理解正確的是()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)性的一個重要因素d焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的惟一判據(jù)答案c解析多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，但并不是所有能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，既然說“多數(shù)”，必定存在特例，所以只能說焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個重要因素，但不是惟一因素。知識點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)3碳酸銨(nh4)2co3在室溫下就能自發(fā)的分解產(chǎn)生氨氣，對其說法正確的是()a碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大b碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量c碳酸銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解d碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解答案a解析(nh4)2co3的分解為吸熱反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行；根據(jù)焓變與熵變對化學(xué)反應(yīng)的共同影響，該反應(yīng)熵值一定增大。4摩爾熵是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)在一定條件下所具有的熵。試比較下列兩組物質(zhì)摩爾熵的大小順序。(1)相同條件下的氣態(tài)甲醇、乙醇、丙醇。(2)氣態(tài)苯、液態(tài)苯、固態(tài)苯。答案(1)s(氣態(tài)甲醇)s(氣態(tài)乙醇)s(液態(tài)苯)s(固態(tài)苯)解析一般來講，組成物質(zhì)的原子種類相同時，一個分子中的原子數(shù)目越多，其混亂度就越大，熵值也越大；對于同一種物質(zhì)，s(g)s(l)s(s)。根據(jù)以上的規(guī)律可知，對于(1)，s(氣態(tài)甲醇)s(氣態(tài)乙醇)s(液態(tài)苯)s(固態(tài)苯)。1對于化學(xué)反應(yīng)方向的判斷，下列說法中正確的是()a溫度、壓強(qiáng)一定時，放熱的熵減小的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行b溫度、壓強(qiáng)一定時，焓因素和熵因素共同決定一個化學(xué)反應(yīng)的方向c反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否進(jìn)行的惟一因素d固體的溶解過程與熵變無關(guān)答案b解析化學(xué)反應(yīng)的方向由焓變和熵變共同決定，不能僅用焓變或熵變判斷反應(yīng)的方向。2下列說法錯誤的是()anh4no3溶于水是自發(fā)過程b同一種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)時次之，而固態(tài)時最小c借助于外力能自發(fā)進(jìn)行的過程，其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)d由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，更適合于所有的過程答案c3下列對熵的理解不正確的是()a同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小b體系越有序，熵值越?。辉交靵y，熵值越大c與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小d25、1.01105 pa時，2n2o5(g)=4no2(g)o2(g)是熵增的反應(yīng)答案c解析體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，此過程為熵增過程，故c錯誤。4.在圖中a、b兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開(如圖所示)，兩種氣體分子立即都分布在兩個容器中。這是一個不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是()a此過程為混亂程度小的向混亂程度大的方向進(jìn)行的變化過程，即熵增大的過程b此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出c此過程從有序到無序，混亂度增大d此過程是自發(fā)可逆的答案d解析根據(jù)題意h0，s0，由hts推知該過程能自發(fā)進(jìn)行，氣體擴(kuò)散為熵增過程，而其逆過程不能自發(fā)進(jìn)行。5下列關(guān)于自發(fā)過程的敘述中，正確的是()a只有不需要任何條件就能夠自動進(jìn)行的過程才是自發(fā)過程b需要加熱才能夠進(jìn)行的過程肯定不是自發(fā)過程c同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)在不同條件下都有自發(fā)進(jìn)行的可能d非自發(fā)過程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過程答案c6以下自發(fā)反應(yīng)能用h判據(jù)來解釋的是()a硝酸銨自發(fā)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汽車尾氣(含烴類、co、no與so2等)，是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使no與co反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，反應(yīng)原理：2no(g)2co(g)=n2(g)2co2(g)，在298 k、100 kpa下，h113 kjmol1、s145 jmol1k1。下列說法中錯誤的是()a該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量b該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，因此需要高溫和催化劑c該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，高溫和催化劑只是加快反應(yīng)的速率d汽車尾氣中的這兩種氣體會與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒答案b解析該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量，a項(xiàng)正確；常溫下，hts113 kjmol1298 k145 jmol1k1103 kj/j0，故常溫下該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，高溫和催化劑只是加快反應(yīng)速率，b項(xiàng)錯誤，c項(xiàng)正確；co和no均會與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒。8已知，一個可逆反應(yīng)，若正反應(yīng)為自發(fā)過程，則其逆反應(yīng)為非自發(fā)過程，反之，亦然。(1)已知2co(g)co2(g)c(s)，t980 k時hts0。當(dāng)體系溫度低于980 k時，估計(jì)hts_0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；當(dāng)體系溫度高于980 k時，估計(jì)hts_0。(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的sio2(s)的反應(yīng)為sio2(s)4hf(g)=sif4(g)2h2o(g)h(298.15 k)94.0 kjmol1s(298.15 k)75.8 jmol1k1，設(shè)h和s不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是_。答案(1)小于大于(2)小于1 240 k解析(1)c(s)co2(g)2co(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，h0，則2co(g)co2(g)c(s)為放熱反應(yīng)，h0，且該反應(yīng)s0，則當(dāng)t980 k時，hts0，t980 k時，hts0。(2)由題給信息，要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，須有hts0，即94.0 kjmol1t75.8 j/(molk)103 kj/j0則t1.24103 k。9在298 k時，下列反應(yīng)的h依次為：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)、氫氣、石墨和氧氣的熵值分別為：161.0 jmol1k1、130.6 jmol1k1、5.74 jmol1k1、205.3 jmol1k1，則298 k時，由單質(zhì)生成1 mol乙醇的h、s及hts分別為多少？答案h277.6 kjmol1s344.93 j/(molk)hts174.8 kjmol1解析h2h23h3h12(393.5