钠和二氧化碳

C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

（1）该反应是________________反应(填“吸热”“放热”)； （2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_____ (填“增大”“减小”“不变”)，原因是 ； （3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?

，原因是 。

（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1________，E2________(填“增大”、“减小”、“不变”)。 【能力提升】

24．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题：

（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式 。

H （2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式 ，

上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPClH 5， 反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，

其分解率α1等于_________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分 解率为α2，α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产

物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________________________。 （4）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝_________，P和Cl2一步反应生 成1molPCl5的ΔH 4______ΔH 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（5）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是____________________。 25．工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答： （1） 已知 ：N2(g)+3H2(g)（2） ΔH＝－92 kJ·mol1。

－

2NH3(g)

空气N2H2 铁砂网氨气 Pt-Rh合金网合成硝酸铵一氧化氮空气 吸收塔① 在500℃、2.02×10Pa和铁催化条件下向一 ② 密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应

后，放出的热量_____(填“<”“>”“=)92.4kJ， ③ 理由是 。 ②为有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有 。

A．降低温度 D．降低压强

7

硝酸B．最适合催化剂活性的适当高温 C．增大压强 E．循环利用和不断补充氮气 F．及时移出氨

（2）已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式： ，

该反应的化学平衡常数表达式K= ，当温度升高时，K值 （增大、减小、无影响）。 （3）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均相对分子质量为8.5的H2和N2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均相对分子质量为10，请计算此时H2的转化率（写出计算过程）：

第四节 化学反应进行的方向

【基础知识】1．有关化学反应进行的 、 、和化学反应的 是化学反应原理的三个重要组成部分。

2．科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了互相关联的 判据和 判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。

1

3．在密闭条件下，体系有从有序自发地转化为无序的倾向，因为与有序体系相比，无序体系更加稳定，科学家用 来量度这种混乱的程度。在与外界隔离的体系中，自发过程将导致 ，即 。这个原理也叫

做 。用来判断过程的方向时，就称为 。同一种物质，应该存在着 时的熵值最大、 时次之、 时最小。

4．由 判据和 判据组合而成的 判据，将更适合于所有的过程。 【巩固练习】1．能用能量判断下列过程的方向的是（ ）

A．水总是自发地由高处往低处流 B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行

C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排序的几率大 2．某反应2AB(g)A．ΔH<0，ΔS>0

C(g)+3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为（ ）

B．ΔH<0，ΔS<0 C．ΔH >0，ΔS>0 D．ΔH >0，ΔS<0

3．下列说法中正确的是（ ）A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热的都是非自发的

B．自发反应熵一定增大，非自发反应熵一定减小或不变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

4．下列自发反应可用能量判据来解释的是（ ）A．硝酸铵自发地溶于水

B．2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) ΔH ＝＋56.7kJ/mol C．(NH4)2CO3(s) =NH4HCO3(s)+NH3(g) ＝＋74.9kJ/mol

D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH ＝－285.8kJ/mol

5．下列反应常温时能自发进行，并既能用能量判据又能用熵判据解释的是（ ）A．HCl+NH3 = NH4Cl B．2KClO3 = 2KCl+3O2↑ C．2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑ D．Ba(OH)2·8H2O+2 NH4Cl = BaCl2+ NH3+10H2O 6．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(s,石墨) +O2(g)＝CO2(g)

ΔH ＝－393.5kJ/mol C(s,金刚石) +O2(g)＝CO2(g) ΔH ＝－395.4kJ/mol 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ） A．石墨转化为金刚石是自发的过程 C．石墨比金刚石能量低 A．所有自发进行的化学反应都是放热反应

B．高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应

C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有过程 D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 8．下列反应中，熵显著增加的反应是（ ） A．CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) C．C(s) +O2(g)＝CO2(g)

B．CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O D．2H2O2(l)＝2H2O(l)+O2(g) B．金刚石转化为石墨是自发的过程 D．金刚石比石墨能量低

ΔH

7．下列关于判断过程方向的说法正确的是（ ）

9．下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是（ ）

A．化学反应的熵变与反应的方向无关 B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向 C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D．熵值增大的反应都能自发进行 10．下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是（ ）

A．焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 B．焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的 C．焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D．熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的

11．某化学反应其ΔH = 122 kJ/mol，∆S = 231 J/(mol·K)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（ ）

A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行 C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行 12．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为：ΔH－T∆S < 0反应自发进行

ΔH－T∆S＝0反应达到平衡 ΔH－T∆S > 0反应不能自发进行 （其中ΔH为焓变，∆S为熵变，T为热力学温标，单位为K）设反应A(s)＝D(g)+E(g) ΔH－T∆S＝（－4500+11T）J／mol ,要防止反应发生，温度必须（ ） A．高于409K B．低于136K C．高于136K而409K D．409K 【能力提升】

13．铁锈的主要成分为Fe2O3· xH2O，已知298K时，由单质生成Fe2O3的ΔH＝－824 kJ/mol且ΔH－T∆S＝－742.4 kJ/mol。计算说明在－150℃的空气中铁是否发生锈蚀？

2

参考答案

第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率

1．C 2．A 3．B 4．AC 5．B 6．C 7．C 8．D9．（1）＝ （2）放 （3）＞ （4）反应未达平衡，仍在向正反应方向移动 （5）1.8 0.06mol/(L•min)

第二节 影响化学反应速率的因素1．CD 2．A 3．AC 4．AB 5．D 6．C 7．BC 8．B 9．D 10．D 11．B

12．（1）不变 （2）增大；增大 （3）不变；不变 （4）减小；减小13．（1）①a > b ②a = b（2）①a < b ②a < b

14．该反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高 HCl物质的量浓度降低使化学反应速率减小15．（1）研究反应物I与S2O82的浓度对反应

－

－

速率的影响 （2）29.3s （3）A（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）

16．（1）接触面积 接触面积越大 1、2 （2）3、4 （3）温度 6、7 （4）①金属的量不足 ②实验是在与外界隔热的环境中进行的

17．（1）NaBH4＋2H2O＝NaBO2＋4H2↑；H2O中＋1价氢与NaBH4中—1价氢发生氧化还原反应 （2）大 强酸溶液中c(H+)比水中c(H+)大得多。 18．（1）ClO3+3HSO3＝3SO4+3H+ + Cl—，知开始是随反应进行，溶液中H+浓度增大，使ClO3氧化性增强，从而使反应速率增大。（2）能

第三节 化学平衡1．B 2．C 3．B 4．A 5．B 6．C 7．B 8．C 9．D 10．BD 11．AB 12．C

13．B 14．D 15．AC 16．D 17．A 18．C 19．（1）减小，减小（2）不变（3）增大（4）不变，减小

20．（1）固体或液体， 压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，向逆反应方向移动，则方程式中反应物的气体的物质的量之和应该小于2 （2）固体或液体 （3）吸热21．（1） 0.025 mol/L·min （2） 略 （3） A、C （4） 向正反应方向 不变（5） 22．（1）化肥、有机化工（染料、制药、照相材料、颜料、塑料、合成纤维）或者国防工业（炸药）； （2）①增大压强 t2-t3 ②4/a2 （3）4NH3+5O2 4NO+6H2O，减小。

PtRh（4）2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2 氮气

23．（1）放热。（2）减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。

3－（3）不影响；催化剂不改变平衡的移动。 （4）减小、减小。24．（1）P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ·mol1。

2

(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ·mol1。25％；大于。 (3)两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。

－

△ (4)－399kJ·mol1；等于。

－

25．（1）①＜ 在1atm和298K条件下，1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气，放出92.4kJ热量，该反应为可逆反应，反应物不能全部变为生成物；又因为反应温度为500℃，所以放出的热量小于92.4kJ； ②CEF

（2）4NH3+5O2 4NO+6H2O K=

PtRh△ c4(NO)c6(H2O)c(NH3)c(O2)45

减小（因为氨的催化氧化反应是放热反应，所以升高温度K会减小） （3）设充入气体总量为1mol，氮气为xmol，则氢气为（1－x）mol。

则有： 28x+2(1-x)=8.5（或用十字交叉法） 解得：N2：x=0.25mol H2：1mol-0.25mol=0.75mol 又设平衡时N2转化ymol，则： N2 + 3H2

2NH3

起始 0.25mol 0.75mol 0 变化 y mol 3ymol 2ymol 平衡 (0.25-y)mol (0.75-3y)mol 2ymol 则有：28(0.25y)mol2(0.753y)mol172ymolmol mol 解得：y=0.075mol 则氢气的转化率为：30.075mol100%30.0% mol 10 0.75mol(0.25y)mol(0.753y)mol2ymolmol mol mol mol

mol

第四节 化学反应进行的方向

1．A 2．C 3．C 4．D 5．C 6．BC 7．C 8．BD 9．C 10．A 11．C 12．A 13．∆S＝－274.5J／(mol·K)，在－150℃时ΔH－T∆S＝－790.24kJ/mol，故能自发进行。

3

4