25℃和1.01×10_Pa时,反应2N$_2$O$_5$(g)=4NO$_2$(g)+O$_2$(g)△H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是( )
分析:
由反应2N$_2$O$_5$(g)=4NO$_2$(g)+O$_2$(g)△H=+56.76kJ/mol,可知该反应吸热,且熵值增大,根据△G=△H-T•△S判断,反应能自发进行,必须满足=△H-T•△S<0才可.
解答:
解:反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,在反应2N$_2$O$_5$(g)=4NO$_2$(g)+O$_2$(g)△H=+56.76kJ/mol,可知该反应吸热,且熵值增大,
根据△G=△H-T•△S判断,反应能自发进行,必须满足△H-T•△S<0才可,即熵增大效应大于能量效应.
故选D.
点评:
本题考查焓变和熵变,题目难度不大,本题注意反应能否自发进行,不取决于焓变或熵变中的一种,而是二者的综合判据,当△H-T•△S<0时,反应才能自发进行.
下列有关化学反应方向的描述中正确的是( )
分析:
化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T•△S<0时,反应能自发进行.
解答:
解:A、任何能使焓减小的过程不一定能自发进行,若是在高温下的熵增大的反应,不能自发进行,故A错误;
B、化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T•△S<0时,反应能自发进行,故B错误;
C、当△H<0,△S>0时,△G=△H-T•△S<0,一定能自发进行,故C正确;
D、△H>0,△S>0,取决于反应的温度,较高温度有利于反应自发进行,故D错误;
故选C.
点评:
本题考查了反应自发进行的判断依据,反应是否自发进行取决于焓变和熵变及其温度,题目较简单.
反应CH$_3$OH(l)+NH$_3$(g)=H$_2$O(g)+CH$_3$NH$_2$(g)在某温度下自发向右进行,若反应的|△H|=17kJ•mol_,|△H-T△S|=17kJ•mol_,则下列关系正确的是( )
分析:
反应能自发进行,应满足△G=△H-T•△S<0,以此解答该题.
解答:
解:该反应在一定温度下能够自发的向右进行,这说明△H-T△S一定是小于0,根据方程式可知该反应的△S>0,所以如果△H<0,则该反应在任何温度下都是自发进行的,而该反应在一定温度下能够自发的向右进行,因此该反应的反应热△H>0,
故选A.
点评:
该题是基础性试题的考查,难度不大.该题的关键是掌握△G=△H-T•△S,并能灵活运用即可,有利于培养学生的逻辑思维能力.
在298K下,如将1mol蔗糖溶解在1L水中,此溶解过程中体系的△H-T△S和熵的变化情况是( )
分析:
由于蔗糖溶解于水的过程是自发过程,所以△H-T△S<0;蔗糖从晶体变成溶液,混乱度增大,所以△S>0.
解答:
解:由于蔗糖溶解于水的过程是自发过程,所以△H-T△S<0;
蔗糖从晶体变成溶液,混乱度增大,熵增加,所以△S>0;
故选B.
点评:
本题考查了自发过程的判断,物质状态与熵变的关系,难度不大,注意根据教材上有关知识分析即可.
对于温度与反应方向的关系,下列判断不正确的是( )
分析:
化学反应自发进行的判断依据是依据焓变和熵变温度一起决定,当△H-T△S<0,反应自发进行;
解答:
解:A、△H<0,△S>0,所有温度下△H-T△S<0,反应自发进行,故A正确;
B、△H>0,△S>0,在高温下温度下反应自发进行,低温下不一定能自发进行,故B错误;
C△H<0,△S<0,低温下反应自发进行,△H-T△S<0,故C正确;
D、△H>0,△S<0,所有温度下反应不能自发进行,故D正确;
故选B.
点评:
本题考查了化学反应自发进行的判断依据,自发进行需要有焓变、熵变、温度共同决定,题目较简单.
金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO$_2$(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g)↑,
反应过程中能量的变化如图所示.下列有关该反应的△H、△S的说法中正确的是( )
分析:
根据方程式中各物质的聚集状态判断反应的熵变,根据反应过程中反应物和生成物能量高低判断反应的焓变.
解答:
解:SnO$_2$(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g)↑,该反应生成物气体系数大,混乱度大,所以是熵增加的反应,故:△S>0;
从图中可知,反应物能量低,生成物能量高,该反应是吸热反应,故:△H>0;
故选D.
点评:
本题考查了反应的焓变和熵变,题目难度不大,平时训练时注意提高分析图象的能力的培养.
下列有关焓(H)判据和熵(S)判据的叙述正确的是( )
分析:
熵变与焓变都与反应能否自发进行有关,但都不是唯一因素,反应能否自发进行应依据△H-T△S是否小于0判断.
解答:
解:A.△H>0不能保证△H-T△S一定小于0,所以反应不一定能自发进行,故A错误;
B.△H<0不能保证△H-T△S一定小于0,所以反应不一定能自发进行,故B错误;
C.与外界隔离的体系没有能量的变化,过程自发应满足△H-T△S<0,所以△S应变大,该过程为熵增过程,故C正确;
D.熵增原理只是说明熵增加有利于反应的自发进行,如果△S<0,△H<0,则在低温下可以使△H-T△S<0,可以自发进行,故D错误;
故选C.
点评:
本题考查了反应能否自发进行的判据,题目难度不大,把握△H-T△S<0是反应自发进行的唯一判据是解题的关键.
下列情况下的反应一定能自发进行的是( )
分析:
反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,依据判断依据分析选项.
解答:
解:A、△H>0、△S<0,△H-T△S>0,反应一定不能自发进行,故A不符合;
B、△H>0、△S>0,△H-T△S不一定小于0,高温下自发进行,低温下不能自发进行,故B不符合;
C、△H<0、△S<0,△H-T△S不一定小于0,低温下自发进行,高温下反应不能自发进行,故C不符合;
D、在恒温恒压、不做功时△H<0、△S>0,△H-T△S<0,反应一定能自发进行,故D符合;
故选D.
点评:
本题考查了反应自发进行的判断方法,注意焓变熵变是共同决定反应自发进行的因素,题目较简单.
下列关于判断过程的方向的说法错误的是( )
分析:
A、反应能否自发取决于焓变和熵变的复合判据;
B、同一物质的固、液、气三种状态的熵值依次增大;
C、物质的转化过程就是使物质趋向稳定的过程,物质的能量越低越稳定;
D、根据△H-T△S是大于0还是小于0判断反应能否自发进行.
解答:
解:A、反应能否自发取决于焓变和熵变的复合判据,对于吸热过程,在一定温度下也能进行,故A错误;
B、同一物质的固、液、气三种状态的熵值依次增大,故B正确;
C、物质的转化过程就是使物质趋向稳定的过程,物质的能量越低越稳定,所以说不借助于外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态,故C正确;
D、化学上就是根据△H-T△S是大于0还是小于0判断反应能否自发进行,故D正确.
故选:A.
点评:
本题考查反应热与焓变,题目难度不大,注意把握相关概念的理解.
下列有关自发反应的说法正确的是( )
分析:
依据反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0分析选项.
解答:
解:A、△S<0,△H<0,高温下可以△H-T△S>0,反应非自发进行,故A错误;
B、△H>0,△S>0,在低温下可能非自发进行,故B错误;
C、△H>0,△S>0,在高温下可能自发进行,低温下非自发进行,故C错误;
D、△H<0,△S>0的反应,一定存在△H-T△S<0,反应一定是自发反应,故D正确;
故选D.
点评:
本题考查了反应自发进行的判断依据分析,注意反应自发进行是由焓变、熵变和温度决定,掌握基础是关键,题目较简单.
以下反应可以用熵判据来解释的是( )
分析:
反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△H-T•△S<0时,反应可自发进行,可以用熵判据来解释,一般情况下反应吸热,且熵增加的反应,以此解答.
解答:
解:A.硫酸铜饱和溶液降低温度时有晶体析出是一个放热的熵减小的反应,不能用熵判据解释,故A错误;
B.反应的△H>0,△S>0,△H-T•△S<0,反应能自发进行,主要取决于△S的大小,故B正确;
C.反应的△H<0,△S<0,要使△H-T•△S<0,反应能自发进行,主要取决于△H的大小,故C错误;
D.反应的△H<0,△S<0,要使△H-T•△S<0,反应能自发进行,主要取决于△H的大小,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查反应自发进行的判据,题目难度不大,注意反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据.
向平底烧瓶中放入氢氧化钡固体[Ba(OH)$_2$•8H$_2$O]和氯化铵固体,塞紧瓶塞.在瓶底和木板间滴少量水,如图所示,一会儿,就会发现瓶内固态物质变稀,有液体生成,瓶壁变冷,小木板上因少量水结冰冻结,而将烧瓶黏住,这时打开瓶塞,散发出来的气体有氨味.这是自发地发生了反应:Ba(OH)$_2$•8H$_2$O(s)+2NH$_4$Cl(s)═BaCl$_2$(s)+2NH$_3$(g)+10H$_2$O(l).下列结论正确的是( )
分析:
反应能否自发进行,由熵变和焓变共同决定,即△H-T△S<0的反应可以自发进行,据此解答.
解答:
解:A、该反应产物有气体生成,产物气体系数和大于反应物气体系数和,是一个熵增的反应,故A错误;
B、反应能否自发进行,由熵变和焓变共同决定,该反应吸热,所以△H>0,反应可以自发进行,△H-T△S<0,故B正确;
C、反应可以自发进行取决于△H-T△S<0,有的吸热反应在常温下也能自发进行,如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应,是吸热的,但是不需要条件,故C错误;
D、能自发进行的反应和反应的速率快慢之间没有关系,如金属的生锈过程是自发的,但是很慢,故D错误.
故选:B.
点评:
本题考查反应自发进行的条件,放热反应和吸热反应都有可能自发进行,注意利用△H-T△S的大小来判断反应能否自发进行.