1、课后达标检测学生用书P93(单独成册)基础巩固1下列过程是自发进行的吸热反应的是()ANaOH与HCl反应BCO与O2点燃条件下发生反应C消石灰与氯化铵晶体的反应DSO3与H2O反应解析:选C。题中四个反应都可自发进行,但A、B、D三项中的反应都为放热反应,只有C项是吸热反应。2下列反应的自发性能用熵变来解释的是()A4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)BNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)CCaO(s)CO2(g)=CaCO3(s)D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)解析:选B。A、C、D均是熵减
2、反应,均不能用熵变来解释反应的自发性,只有B选项是熵增反应。325 、1.01105 Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.76 kJmol1能自发进行的原因为()A是吸热反应 B是放热反应C是熵减小的反应 D熵增大效应大于能量效应解析:选D。反应能自发进行,则HTS0,必须使TSH,即熵增大效应大于能量效应,正确答案为D。4(2018银川高二质检)下列反应在任意温度下一定能自发进行的是()A2NaCl2H2O2NaOHCl2H2BNH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)H0CCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0DX2Y2(g)=X2(g)Y2(g)H0解析
3、:选D。对于A项,只有在通电的条件下反应才可以进行,否则反应无法自发进行;对于B项,根据反应自发进行的判据,可知该反应为低温条件下自发进行的反应;对于C项,该反应是高温条件下才可以自发进行的反应;对于D项,该反应属于放热的熵增反应,任意温度下都可以自发进行。5已知(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1,下列说法中正确的是()A该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行B该反应中熵变、焓变皆大于0C碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定都能自发进行D能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应解析:选B。该反应体系生成
4、氨气使熵增大,即S0,又该反应H0为吸热反应,则高温下HTS0,HTS0 BH0CH0,HTS0 DH0,HTS0,S0反应一定不能自发进行B硝酸铵溶于水可自发进行因为该反应的S0CH2O(g)变成H2O(l)S0,简述该设想能否实现的依据:_。(2)氨基甲酸铵分解反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)的H_0,S_0。(填“”“0;氨基甲酸铵固体分解为气体,体系混乱度增大,S0。答案:(1)该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行(2)能力提升12对于平衡体系mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),下列结论正确的是()A若此反应为放热反应,则该反应在任何条件下
5、均可自发进行B若mnpq,则此反应的S0C若此反应的H0、S0,则该反应在任何条件下均可自发进行D无论mn与pq的大小关系如何,该反应过程均是熵增加的过程解析:选B。放热的熵增反应才能在任何条件下自发进行,A、C项错误;气体分子数增加,反应的S0,故B项正确,D项错误。13汽车尾气(含CO、NO与SO2等)是城市空气的主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上安装催化转化器,在其作用下NO与CO反应可生成参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)。下列说法中正确的是()A该反应是熵增大的反应B该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂C该反应常
6、温下能自发进行,催化剂只是加快反应的速率D该反应常温下能自发进行,因为该反应是吸热反应解析:选C。反应是否能自发进行,与是否使用催化剂无关;只使用催化剂便使尾气发生转化,可知该反应在常温下能自发进行;该反应是气体分子数减小的反应,故S0,因熵减小不利于反应自发进行,因此该反应自发进行的原因是H0。14锡有灰锡和白锡两种同素异形体,已知灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。现把由白锡制造的器皿放在0 、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用?(已知在0 、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡的反应的焓变和熵变分别为H2 180.9 Jmol1,S6.61
7、 Jmol1K1)()A会变 B不会变C不能确定 D升高温度才会变解析:选A。在温度和压强一定的条件下,自发反应总是向着HTS0的方向进行,直至达到平衡状态,因此,在0 、100 kPa的条件下,白锡会不会变为灰锡就转化为计算反应白锡灰锡的HTS的问题。HTS2 180.9 Jmol1273 K(6.61 Jmol1K1)376.37 Jmol10,因此在该条件下白锡会变为灰锡。15(2018青岛高二检测)节能减排是指节约物质资源和能量资源,减少废弃物和对环境有害物的排放。(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产
8、燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g),如图所示为该反应过程中的能量(kJmol1)变化。下列关于该反应的说法正确的是_(填序号)。AH0,S0 BH0,S0CH0,S0 DH0,S0(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气,反应方程式为C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g),该反应的H131.3 kJmol1,S133.7 Jmol1K1。该反应在常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。解析:(1)由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,则H0;该反应为反应前后气体分子数减小的反应,
9、则S0。(2)由于HTS131.3 kJmol1298 K0.133 7 kJmol1K191.46 kJmol10,所以该反应在常温下不能自发进行。答案:(1)C(2)不能16(2018唐山高二检测)高炉炼铁是目前世界上最主要的炼铁方法,常用焦炭还原Fe2O3,而目前最主要的炼铝方法是电解Al2O3和冰晶石的熔融物。已知298 K时:Fe2O3(s)C(s)=2Fe(s)CO2(g)H233.8 kJmol1,S0.279 kJmol1K1;2Al2O3(s)3C(s)=4Al(s)3CO2(g)H2 171 kJmol1,S635.5 Jmol1K1。试从热力学角度分析:(1)若使焦炭还原Fe2O3的反应自发进行,需要的最低温度是_。(2)工业上不用焦炭还原Al2O3的方法炼铝的原因是_。解析:(1)根据反应能否自发进行的综合判据HTS时该反应能自发进行。用C作还原剂还原Fe2O3时,若使反应自发进行,则需要的温度T1838 K;(2)若用C作还原剂还原Al2O3时需要的温度T23 416 K。对比上述温度可知,用焦炭还原Al2O3所需温度太高,耗能多,故两种金属冶炼方法有差别。答案:(1)838 K(2)用焦炭还原Al2O3所需温度太高,耗能多