2.3 化学反应的方向（分层特训）-2024-2025学年高二化学同步教学知识解读与分层特训（人教版2019选择性必修1）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学反应的方向 【基础练】 1．（23-24高二上·陕西榆林·阶段练习）下列不属于自发过程的是 A B C D 水从高处往低处流 冰在常温下融化 石墨转化为金刚石 铁在潮湿空气中生锈 2．（23-24高二上·河南南阳·阶段练习）下列各说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应不一定都是放热反应 B．能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 C．同一物质：固体→液体→气体变化是焓减和熵增的过程 D．-10℃的水结成冰，可用熵变判据来解释该变化过程的自发性 3．（22-23高二下·广东东莞·期末）明代诗人于谦的《石灰吟》是一首托物言志诗。下列反应类型与诗句“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”没有关联的是 A．吸热反应 B．复分解反应 C．分解反应 D．熵增反应 4．（23-24高二上·浙江杭州·阶段练习）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A．<0、>0的反应在温度低时不能自发进行 B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂可以改变产生尾气的反应方向 C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 D．一定温度下，反应MgCl2（1）Mg（1）+Cl2(g)的<0、>0 5．（23-24高二上·甘肃白银·期末）已知某反应，在其他条件不变的情况下，改变某一条件后的化学平衡图像如图(T表示温度，p表示压强且，表示转化率)。下列说法正确的是 A．， B．， C．， D．， 6．（23-24高二下·广东深圳·阶段练习）下列诗句描述的场景，属于的化学变化的是 A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆 B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无 C．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 D．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 7．（23-24高二上·河南周口·期末）下列说法错误的是 A．反应 能自发进行的原因为△S>0 B． 则 C．合成氨反应采取循环操作的主要原因是为了提高化学反应速率 D．一定温度下，对 平衡体系缩小体积，再次达到平衡时 c不变 8．（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是 A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．放热过程或熵增加的过程一定是自发的 C．碳酸钙分解反应在室温下不能自发进行，但在较高温度下可能自发进行 D．　　在常温常压下能自发进行 【提升练】 1．（23-24高二上·湖北·阶段练习）下列说法正确的是 A．非自发进行的反应在任何条件下都不能发生 B． C．反应在室温下不可自发进行，则该反应的 D．“酒香不怕巷子深”“花香四溢”都体现了生活中的“熵增”原理 2．（23-24高二上·浙江杭州·期末）下列说法中正确的是 A．熵增加且放热的反应一定是自发反应 B．非自发反应在任何条件下都不能实现 C．温度越高，平衡常数越大 D．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 3．（23-24高二上·安徽淮北·期中）已知焦炭在炼铁高炉中发生的主要反应有 ①   ②   ③   下列说法正确的是 A．1mol和1mol的能量之和小于1mol的能量 B． C．反应②的焓变和熵变均有利于该反应的自发进行 D．反应③在较低温度下能自发进行 4．（23-24高二上·青海西宁·期中）已知  ，下列说法中正确的是 A．该反应任何温度下都不能自发进行 B．该反应能自发进行，由于该反应是一个熵增加的反应 C．其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 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 5．下列内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A 该过程的 B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的 C 一个反应的 反应一定不能自发进行 D 能自发进行 则该反应的 6．（23-24高二上·福建福州·期中）灰锡结构松散，不能用于制造器皿。现把白锡制造的器皿在0℃、100kPa环境下存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用呢？(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应的焓变和熵变分别为，，当时能自发反应) A．会变 B．不会变 C．不能确定 D．升高温度才会变 7．（23-24高二上·浙江绍兴·期末）在以下的变化中，体系的熵减小的是 A．冰熔化 B．乙烯聚合为聚乙烯 C．蔗糖在水中溶解 D．红磷转化成白磷 8．（23-24高二下·上海·期中）可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是 A． B． C． D． 9．（23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习）通过煤的气化、液化和干馏可以实现煤的综合利用，其中煤的气化发生的反应为，反应过程中能量变化如图所示。下列有关该反应的、的说法中正确的是 A．   B．   C．   D．   10．（23-24高二上·浙江温州·期中）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。已知：　。 （1）该反应的熵变 0(填“>”“<”“=”)，该反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意温度”)。 （2）反应　，则 (填“>”“<”“=”)。 （3）已知：①　 ②　 写出气态肼和反应的热化学方程式： 。 11．（23-24高二上·安徽蚌埠·期中）某一化学反应　，一定条件下反应过程中的能量变化如图所示。 请回答下列问题： （1）Q 0(填“>”“<”或“=”)。 （2）熵变 0(填“>”“<”或“=”)。 （3）该反应 自发进行；若改为其他不变，该反应 自发进行。(填“能”、“不能”或“可能”)。 （4）反应物键能之和数值 生成物键能之和(填“>”“<”或“=”) （5）该反应 氧化还原反应(填“是”“不是”或“可能是”) 12．填空。 （1）甲烷是重要的气体燃料和化工原料，由CH4制取合成气(CO、H2)的反应原理为CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)  ΔH>0。当体系温度等于TK时ΔH−TΔS=0，温度大于T时ΔH−TΔS (填“>”“<”或“=”)0。 （2）反应I(2NH3(g)＋CO2(g)⇌H2NCOONH4 ΔH1<0)在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 （3）已知：H2(g)＋C2H4(g)⇌C2H6(g)  ΔH=-137kJ·mol-1。该反应在 (填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学反应的方向 【基础练】 1．（23-24高二上·陕西榆林·阶段练习）下列不属于自发过程的是 A B C D 水从高处往低处流 冰在常温下融化 石墨转化为金刚石 铁在潮湿空气中生锈 【答案】C 【解析】A．水由高处向低处流的过程是自发进行的过程，A错误； B．冰融化的过程为熵增的吸热过程，常温条件下ΔH-TΔS小于0，能自发进行，B错误； C．石墨转化为金刚石的反应为熵减的吸热反应，反应的ΔH-TΔS大于0，不能自发进行，C正确； D．铁在潮湿空气中生锈的反应是自发进行的氧化还原反应，D错误； 故选C。 2．（23-24高二上·河南南阳·阶段练习）下列各说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应不一定都是放热反应 B．能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 C．同一物质：固体→液体→气体变化是焓减和熵增的过程 D．-10℃的水结成冰，可用熵变判据来解释该变化过程的自发性 【答案】A 【解析】A．反应放热有利于反应的自发进行，但焓变不是唯一的判据。能够自发进行的反应不一定都是放热反应，有些吸热反应也能自发进行，A正确； B．有些自发进行的反应需要在一定的温度下才能发生，比如碳酸钙的分解常温很难自发进行，但加热到一定温度碳酸钙分解为二氧化碳和氧化钙，B错误； C．同一物质：由固体→液体→气体变化体系混乱程度增加，是熵增的过程，C错误 ； D．水结成冰是熵减小的过程，依据熵判据应该是非自发的，D错误； 故答案为：A。 3．（22-23高二下·广东东莞·期末）明代诗人于谦的《石灰吟》是一首托物言志诗。下列反应类型与诗句“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”没有关联的是 A．吸热反应 B．复分解反应 C．分解反应 D．熵增反应 【答案】B 【分析】“千锤万凿出深山”是开采石灰石的过程，过程中没有新物质生成，属于物理变化；“烈火焚烧若等闲”描述的是石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为 。 【解析】A．石灰石高温分解的反应是吸热反应，A正确； B．由化学方程式可知，该反应为分解反应，B错误； C．该反应为分解反应，C正确； D．由化学方程式可知，该反应为熵增反应，D正确； 故选B。 4．（23-24高二上·浙江杭州·阶段练习）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A．<0、>0的反应在温度低时不能自发进行 B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂可以改变产生尾气的反应方向 C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 D．一定温度下，反应MgCl2（1）Mg（1）+Cl2(g)的<0、>0 【答案】C 【解析】A．<0、>0的反应在任意温度下都能自发进行，故A错误； B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，不能改变产生尾气的反应方向，故B错误； C．相同物质的量的同种物质熵值：液体＞固体，则冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，故C正确； D．一定温度下，反应MgCl2（1）Mg（1）+Cl2(g)的气体体积增大，反应条件是电解，Mg在氯气中燃烧为放热反应，则该反应ΔH＞0、ΔS＞0，故D错误。 答案选C。 5．（23-24高二上·甘肃白银·期末）已知某反应，在其他条件不变的情况下，改变某一条件后的化学平衡图像如图(T表示温度，p表示压强且，表示转化率)。下列说法正确的是 A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】先定压强，压强一定，温度升高，A的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应就是吸热反应，正反应就是放热反应，△H<0；再定温度，温度一定，压强越大，A的转化率越大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则a＋b>c，△S<0综上所述，A正确； 故选A。 6．（23-24高二下·广东深圳·阶段练习）下列诗句描述的场景，属于的化学变化的是 A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆 B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无 C．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 D．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 【答案】C 【解析】A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆，是物理变化，故A错误； B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无 ，没有新物质生成，不涉及化学变化，故B错误； C．蜡炬成灰过程中有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化，，故C正确； D．.烈火焚烧过程中有新物质生成，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，属于化学变化，，故D错误； 故答案为C。 7．（23-24高二上·河南周口·期末）下列说法错误的是 A．反应 能自发进行的原因为△S>0 B． 则 C．合成氨反应采取循环操作的主要原因是为了提高化学反应速率 D．一定温度下，对 平衡体系缩小体积，再次达到平衡时 c不变 【答案】C 【解析】A．反应能自发进行，说明，因为，则，A项正确； B．因为，根据盖斯定律可得，所以，即，B项正确； C．合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率，提高经济效益，C项错误； D．温度不变，K= c不变，缩小体积，平衡逆向移动，由于K不变，则再次达到平衡时c不变，D项正确； 故选：C。 8．（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是 A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．放热过程或熵增加的过程一定是自发的 C．碳酸钙分解反应在室温下不能自发进行，但在较高温度下可能自发进行 D．　　在常温常压下能自发进行 【答案】B 【解析】A．反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS＜0，放热的自发过程中ΔH＜0，ΔS可能小于0也可能大于0，所以放热的自发过程可能是熵减小的过程；吸热的自发过程中ΔH＞0、ΔH-TΔS＜0，则ΔS必须＞0，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确； B．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，仅ΔH＜0或ΔS＞0无法确保ΔG＜0，即不一定自发，B错误； C．碳酸钙分解的方程式为CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)，其中ΔH＞0，ΔS＞0，高温时才能满足反应自发进行的条件ΔH-TΔS＜0，所以碳酸钙的分解在室温下不能自发进行，但在较高温度(1200K)下能自发进行，C正确； D．常温下T=298K，则-444.3kJ•mol-1-298K×(-280.110-3kJ•mol-1•K-1)=-360.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，D正确； 故选B。 【提升练】 1．（23-24高二上·湖北·阶段练习）下列说法正确的是 A．非自发进行的反应在任何条件下都不能发生 B． C．反应在室温下不可自发进行，则该反应的 D．“酒香不怕巷子深”“花香四溢”都体现了生活中的“熵增”原理 【答案】D 【解析】A．某些非自发进行的反应可以改变条件使其发生，如电解水，A错误； B．该反应属于熵增反应，△S＞0，B错误； C．反应熵增大，该反应为吸热反应，，故该反应在高温下可自发进行，C错误； D．“酒香不怕巷子深”“花香四溢”，混乱度增加，熵增加，D正确； 故选D。 2．（23-24高二上·浙江杭州·期末）下列说法中正确的是 A．熵增加且放热的反应一定是自发反应 B．非自发反应在任何条件下都不能实现 C．温度越高，平衡常数越大 D．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 【答案】A 【解析】A．熵增加△S＞0，且放热△H＜0，反应△H-T△S＜0一定是自发反应，故A正确； B．非自发反应在一定条件下可进行，如Cu与稀硫酸电解下反应，故B错误； C．不确定反应的焓变，不能说明温度越高，所对应的平衡常数越大，故C错误； D．焓变和熵变共同决定反应是否自发，故不一定放热反应都是自发的，也不一定吸热反应都是非自发的，故D错误； 故选：A。 3．（23-24高二上·安徽淮北·期中）已知焦炭在炼铁高炉中发生的主要反应有 ①   ②   ③   下列说法正确的是 A．1mol和1mol的能量之和小于1mol的能量 B． C．反应②的焓变和熵变均有利于该反应的自发进行 D．反应③在较低温度下能自发进行 【答案】C 【解析】A．反应①是放热反应，1mol和1mol的能量之和大于1mol的能量，A错误； B．反应③=②×2-①，，，B错误； C．反应②为放热、熵增的反应，焓变和熵变均有利于该反应的自发进行，C正确； D．反应③为吸热、熵增的反应，在高温下能自发进行，D错误； 故选C。 4．（23-24高二上·青海西宁·期中）已知  ，下列说法中正确的是 A．该反应任何温度下都不能自发进行 B．该反应能自发进行，由于该反应是一个熵增加的反应 C．其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 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 【答案】B 【解析】A．反应自发进行的条件是ΔH-TΔS＜0，由于该反应的ΔH＞0且ΔS＞0，所以该反应在高温下能自发进行，故A错误； B．反应  ，一定条件下该反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，即＞0，故B正确； C．在其他条件不变的情况下，催化剂只改变反应速率，不改变平衡移动，所以不可以改变化学反应进行的方向，故C错误； D．常温下，有些吸热反应也能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，某些高温下不能自发进行的反应可能是放热反应，故D错误； 故选B。 5．下列内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A 该过程的 B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的 C 一个反应的 反应一定不能自发进行 D 能自发进行 则该反应的 【答案】B 【解析】A．为熵减反应，即，A不符合题意； B．硝酸铵固体溶于水是吸热过程，可自发进行，说明，B符合题意； C．，根据复合判据可知，高温时，即高温条件下，反应能自发进行，C不符合题意； D．反应能自发进行，则，因，则，D不符合题意； 答案选B。 6．（23-24高二上·福建福州·期中）灰锡结构松散，不能用于制造器皿。现把白锡制造的器皿在0℃、100kPa环境下存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用呢？(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应的焓变和熵变分别为，，当时能自发反应) A．会变 B．不会变 C．不能确定 D．升高温度才会变 【答案】A 【解析】在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态，因此，在0℃、100 kPa条件下，白锡转化为灰锡的ΔH-TΔS=-2180.9 J/mol-273 K×[-6.61 J/(mol·K)]=-376.37 J/mol<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。根据上述分析，在该条件下白锡会自发反应，变为灰锡，A正确。 7．（23-24高二上·浙江绍兴·期末）在以下的变化中，体系的熵减小的是 A．冰熔化 B．乙烯聚合为聚乙烯 C．蔗糖在水中溶解 D．红磷转化成白磷 【答案】B 【解析】A．冰融化，水由固态变为液态，属于熵增变化，故A错误； B．乙烯聚合为聚乙烯，正向气体减少，属于熵减反应，故B正确； C．蔗糖在水中溶解，混乱程度增大，是熵增变化，故C错误； D．红磷转化为白磷，混乱程度增大，是熵增变化，故D错误； 故答案为：B。 8．（23-24高二下·上海·期中）可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．为放热反应，A不符合题意； B．为放热反应，B不符合题意； C．为吸热反应，反应后熵增加，C符合题意； D．为放热反应，D不符合题意； 故选C。 9．（23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习）通过煤的气化、液化和干馏可以实现煤的综合利用，其中煤的气化发生的反应为，反应过程中能量变化如图所示。下列有关该反应的、的说法中正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】由于生成物所具有的能量大于反应物所具有的能量，因此该反应为吸热反应，即△H>0，该反应为气态物质系数增大的反应，故△S>0，故选D。 10．（23-24高二上·浙江温州·期中）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。已知：　。 （1）该反应的熵变 0(填“>”“<”“=”)，该反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意温度”)。 （2）反应　，则 (填“>”“<”“=”)。 （3）已知：①　 ②　 写出气态肼和反应的热化学方程式： 。 【答案】（1）> 任意温度 （2）< （3）　 【解析】（1）是气体体积增大的反应，>0，并且该反应的<0，该反应在任意温度下都能自发进行。 （2）根据盖斯定律，两式相减可得2H2O(l)=2H2O(g)，该过程为吸热过程，则>0，<。 （3）由盖斯定律可知，②×2-①可得 。 11．（23-24高二上·安徽蚌埠·期中）某一化学反应　，一定条件下反应过程中的能量变化如图所示。 请回答下列问题： （1）Q 0(填“>”“<”或“=”)。 （2）熵变 0(填“>”“<”或“=”)。 （3）该反应 自发进行；若改为其他不变，该反应 自发进行。(填“能”、“不能”或“可能”)。 （4）反应物键能之和数值 生成物键能之和(填“>”“<”或“=”) （5）该反应 氧化还原反应(填“是”“不是”或“可能是”) 【答案】（1）< （2）> （3）能 可能 （4）< （5）可能是 【分析】通过比较反应物总能量和生成物总能量的大小可以看出反应是吸热反应还是放热反应，图中反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，，E1代表反应物断键吸收的总能量，E2代表形成生成物时成键释放的总能量。 【解析】（1）根据反应过程的能量变化可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，，所以Q<0. （2）根据方程式可以看出反应后气体总分子数大于反应前气体总分子数，是熵增加的反应，所以熵变大于0。 （3）由于该反应，，所以，反应能自发进行；若改为其他不变，，当温度低时可以使，所以该反应可能自发进行。 （4）由图可知，E1代表反应物断键吸收的总能量，E2代表形成生成物时成键释放的总能量，所以反应物键能之和数值小于生成物键能之和。 （5）该反应没有给出具体元素种类，无法进行明确判断，可能是氧化还原反应。 12．填空。 （1）甲烷是重要的气体燃料和化工原料，由CH4制取合成气(CO、H2)的反应原理为CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)  ΔH>0。当体系温度等于TK时ΔH−TΔS=0，温度大于T时ΔH−TΔS (填“>”“<”或“=”)0。 （2）反应I(2NH3(g)＋CO2(g)⇌H2NCOONH4 ΔH1<0)在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 （3）已知：H2(g)＋C2H4(g)⇌C2H6(g)  ΔH=-137kJ·mol-1。该反应在 (填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。 【答案】（1）＜ （2）低温 （3）低温 【解析】（1）该反应ΔH＞0，并且该反应是一个气体体积增大、熵增大的反应，可知ΔS＞0，当体系温度等于T K时ΔH－TΔS＝0，温度大于T时，ΔH不变，ΔS＞0，可得出：ΔH－TΔS＜0； （2）反应I为放热反应，ΔH1＜0，反应I生成了固体，气体的物质的量减少，反应I是ΔS＜0的反应，根据符合判据：ΔG＝ΔH－TΔS，当低温时，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，故当低温时反应I能自发进行；答案为：低温； （3）反应自发进行的条件ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反应H2(g)＋C2H4(g) ⇌C2H6(g)  ΔH＝－137 kJ·mol－1的正反应是气体体积减小的放热反应，ΔS＜0，ΔH＞0，反应要自发进行，则ΔG＜0，反应应该在低温条件下进行。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$