2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第二章
第四节化学反应进行的方向
一.教学内容：
化学反应进行的方向
二.重点、难点：
1.能利用焓变和熵变说明反应进行的方向
2.熵判据既是本节的重点，也是难点
三.具体内容：
（一）自发过程和自发反应
1.自发过程
2.自发反应
3.举例
（二）反应熵变与反应方向
1.熵
2.熵变
3.反应的自发过程与熵变
（三）焓变与熵变对反应方向的共同影响
1.焓和熵的关系
2.焓变和熵变的影响
3.化学反应方向的判据
4.对反应方向判据的讨论
【典型例题】
[例1]试判断用于汽车净化的一个反应2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）在298K、100kPa下能否自发进行？
已知：在298K、100kPa下该反应的△H＝－113.0kJ·mol-1，
△S＝－145.3J·mol-1·K－1
答案：可以自发进行。
解析：考察利用公式计算判断自发反应过程。
[例2]已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应：
CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H＝+178.3kJ·mol-1△S＝+160.4J·mol-1·K－1，试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。
答案：非自发反应；1112K。
解析：考察基本公式的转化应用。
[例3]碳铵「（NH4）2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是（）
A.碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大
B.碳铵分解是因为外界给予了能量
C.碳铵分解是吸热反应，根据能量判断不能自发分解
D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解
答案：A
解析：考察反应方向的基本判断。
[例4]下列过程属于熵增加的是（）
A.一定条件下，水由气态变成液态
B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石
C.2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）
D.散落的火柴的无序排列
答案：CD
解析：有关熵的判断。
[例5]下列反应是自发进行的吸热反应的是（）
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O
B.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）
C.2CO+O2点燃
2CO2
D.C（s）+H2O（g）高温
CO（g）+H2（g）
答案：BD
解析：判断自发反应、吸放热、和熵变的关系。
[例6]合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增加，可采取的方法是（）
A.补充N2
B.升高温度
C.增大压强
D.分离出NH3
答案：AC
解析：考查反应速率和平衡移动的相关知识。
[例7]下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）
A.CO（g）=C（s）+1/2O2（g）
B.2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）
C.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）
D.MgCO3（s）=MgO（s）+CO2（g）
答案：A
解析：判断不同反应自发的条件。
[例8]已知反应：A（s）=D（g）+E（g），（△H-T△S）=（-4500+11T）J·mol-1，要防止反应发生，温度必须_______。
答案：>409K
解析：利用已有公式计算温度范围。
【模拟试题】（答题时间：25分钟）
1.下列说法中正确的是（）
A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
2.下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是（）
A.△H＞0，△S＜0
B.△H＜0，△S＞0
C.△H＞0，△S＞0
D.△H＜0，△S＜0
3.下列组合中在任何温度下反应均能自发进行的是（）
A.△H＞0，△S＞0
B.△H＜0，△S＜0
C.△H＞0，△S＜0
D.△H＜0，△S＞0
4.过程的自发性的作用是（）
A.判断过程的方向
B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率
D.判断过程的热效应
5.25℃时，KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6mol·L-1，若将1mol固体KNO3置于1L水中，则KNO3变成盐溶液过程的△H-T△S的取值为（）
A.＜0
B.=0
C.＞0
D.不能确定
6.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种重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
7.碳酸铵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
8.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。
9.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在0℃，100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？
已知：在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为△H=-2180.9J·mol-1，△S=-6.61J·mol-1·K-1
10.下列说法不正确的是（）
A.铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程
B.冰融化过程的熵值增加
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
11.下列反应中，熵显着增加的反应是（）
A.CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）
B.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C.C（s）+O2（g）=CO2（g）
D.2HgO（s）=2Hg（l）+O2（g）
12.纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则△H_____0，△S_____0。
（填＞，＜，=）【试题答案】
1.C
2.C
3.D
4.A
5.A
6.C
7.A
8.（1）S（气态甲醇）＜S（气态乙醇）＜S（气态丙醇）
（2）S（固态苯）＜S（液态苯）＜S（气态苯）
9.会10.C 11.BD 12.＞；＞
【试题解析】
1.放热反应常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应，自发反应的熵不一定增大，可能减少，也可能不变。
过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体条件。
2.因为冰熔化需要吸热，所以△H为负值；冰熔化成水，分子活动能力增强，混乱度增大，故△S＞0。
3.根据自发反应的判断方法为△H-T△S，如果＜0，则自发进行，所以D一定＜0，C一定＞0，一定不能自发进行，AB需要根据△H和△S的大小判断。
5.因为1mol固体KNO3置于1L水中，没有达到饱和溶液，是自发进行的过程，所以△H-T△S为负值时才是自发过程。
6.其他选项说法太绝对。
7.碳酸铵自发分解，是因为体系由于氨气的生成而使熵增大，有的碳酸盐稳定，
不能自发分解。
8.一般来讲，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，熵值就越大；对于同一种物质，S（s）＜S（l）＜S（g）。
9.根据反应自发性判断的公式△H-T△S计算，得到＜0，所以自发进行，注意温度换算成单位为K。
10.理想气体的扩散是自发过程，但无热效应。
11.反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增加，熵增加。
A中气体体积减少，熵减少；BD都是气体增多；C是气体不变。
12.因为等温，所以不是放热，而变成气体能量增高，需要吸热，所以△H＞0，因为变成气体，混乱度增大，熵增大。