高中化学-2.1《化学反应的方向》课堂巩固训练-鲁科版选修4.doc

高中鲁科版化学2.1《化学反应的方向》课堂巩固训练选修4
1．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是(　　)
A．2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)　ΔH<0
B．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH<0
C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)===2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l)　ΔH>0
D．2Mg(s)＋O2(g)===2MgO　ΔH<0
解析：选C。放热反应过程中，体系能量降低，具有自发进行的倾向，也就是说，ΔH<0的反应一般能自发进行，这就是焓判据。本题的C项，ΔH>0，按焓判据反应不能发生，而题给条件是能自发进行，所以，不能用“焓判据”解释。
2．对下列过程中熵变的判断不正确的是(　　)
A．溶解少量食盐于水中：ΔS>0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS>0
C．H2O(g)变成液态水：ΔS>0
D．CaCO3(s)高温分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0
解析：选C。A项固体食盐由于离子键的作用，Na＋、Cl－不能自由运动，但食盐溶于水后，电离出自由移动的Na＋、Cl－，则ΔS>0；B项2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，注意C是固体，n(CO)>n(O2)，则ΔS>0；C项H2O(g)变为H2O(l)，分子的自由度减少，则ΔS<0；D项CaCO3(s)△,CaO(s)＋CO2(g)，注意CaCO3和CaO均是固体，则ΔS>0。
3．对于反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1，ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1。
在常温、常压下反应能自发进行，对反应的方向起决定性作用的是(　　)
A．熵变 B．温度
C．压强 D．焓变
解析：选D。ΔH<0有利于反应自发进行，ΔS<0不利于反应自发进行，且|ΔH|≫|ΔS|，所以反应焓变对反应方向起决定性作用，使反应在常温常压下能自发进行。
4．(2012·龙岩高二调研)在冶金工业中，以C作为还原剂，如温度高于980 K时，氧化产物以CO为主，低于980 K时以CO2为主。
(1)已知2CO(g) CO2(g)＋C(s)，T＝980 K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS__________0(选填“大于”、“小于”或“等于”)；当体系温度高于980 K时，该反应__________自发进行(填“能”或“不能”)。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为
SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1，
ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，则此反应自发进行的温度是__________。
解析：(1)C(s)＋CO2(g) 2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH>0，则2CO(g) CO2(g)＋C(s)为放热反应，ΔH<0，且该反应ΔS<0，则当T<980 K时，ΔH－TΔS<0；T>980 K时，ΔH－TΔS>0，该反应不能自发进行。
(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ·mol－1－T×[－75.8 J/(mol·K)×10－3 kJ/J]<0，
则T<＝1.24×103 K。
答案：(1)小于　不能　(2)小于1240 K
5．已知：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝178.32 kJ·mol－1，ΔS＝160.6 J·mol－1·K－1。利用已知条件判断：①常温下碳酸钙能否分解？②若要使碳酸钙分解应满足什么条件？(假定ΔH、ΔS都不会随温度的改变而改变)
解析：此类题目关键在于两点：一是正确使用ΔH－TΔS判据，二是临界温度的判断及计算。
(1)利用ΔH－TΔS判据进行判断：
ΔH－TΔS＝178.32 kJ·mol－1－298.15 K×160.6×10－3 kJ·mol－1·K－1＝130.4 kJ·mol－1>0，故常温下碳酸钙不能分解。
(2)若要使碳酸钙分解应至少满足ΔH－TΔS＝0
T＝＝＝1110 K，即应使温度达到1110 K以上才能使碳酸钙分解。
答案：①常温下碳酸钙不能分解。②使碳酸钙分解应满足温度达到1110 K以上。