课时梯级训练(8) 化学反应的方向、（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(8)　化学反应的方向 1．下列说法正确的是(　　) A．水凝结成冰的过程ΔH>0 B．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 C．ΔH<0的化学反应都是自发进行的反应 D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程ΔS>0 D　解析：水凝结成冰放热，ΔH＜0，A错误；吸热过程、放热过程均可能自发，NH4NO3能溶于水，虽然吸热，但是熵增，没有借助外力，说明NH4NO3溶于水是自发过程，B错误；一个反应是否能自发进行要结合ΔH、ΔS判断，不能单独通过ΔH<0就确定它能自发进行，C错误；发生离子反应生成气体说明气体分子数增多，熵增，即ΔS>0，D正确。 2．1 g冰受热转化为1 g水蒸气，下列分析不正确的是(　　) A．该过程是熵增的过程 B．该过程发生的是物理变化 C．1 g冰与1 g水蒸气所具有的内能不同 D．H2与O2反应生成1 mol H2O(l)与生成1 mol H2O(g)放出的热量相同 D　解析：1 g冰转化为1 g水蒸气的过程是由有序向无序发展，为熵增的过程，A正确；该过程水分子未发生变化，是物理变化，B正确；1 g冰变为1 g水蒸气吸收热量，则1 g冰与1 g水蒸气所具有的内能不同，C正确；1 mol H2O(l)与1 mol H2O(g)所具有的能量不同，则H2与O2反应生成1 mol H2O(l)与生成1 mol H2O(g)放出的热量不相同，D错误。 3．下列不属于自发进行的变化是(　　) A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下熔化成水 C．电解水 D．铜器在潮湿的空气中生锈 C　解析：扩散现象是物理变化，是熵增加的自发过程，A不符合题意；冰的熔点为0 ℃，水常温是液体，冰在室温下熔化成水，是熵增加的自发过程，B不符合题意；电解水是在外电场的作用下强制发生的氧化还原反应，不是自发过程，C符合题意；铜在潮湿的空气中生锈是发生了自发的氧化还原反应，是自发进行的化学过程，D不符合题意。 4．将CO2转化为燃料甲醇是实现“碳中和”的途径之一，在恒温恒容密闭容器中进行反应：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0，下列说法正确的是(　　) A．正反应为熵增过程，ΔS>0 B．该反应在低温下可自发进行 C．该反应在任意温度下均可自发进行 D．干冰升华是一个熵减的过程 B　解析：熵是用来度量混乱度的物理量，反应CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)为气体总体积减小的反应，故为熵减的过程，ΔS＜0，A错误；当ΔG＝ΔH－TΔS＜0时，反应可自发进行，该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，当温度较低时，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反应可自发进行，B正确，C错误；熵值大小：气态＞液态＞固态，干冰升华是从固态转变为气态，体系混乱度增加，故为熵增的过程，D错误。 5．以下自发进行反应可用焓判据来解释的是(　　) A．硝酸铵自发地溶于水 B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋109.8 kJ/mol C．(NH4)2 CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ/mol D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol D　解析：硝酸铵的溶解过程是熵值增加的过程，主要是熵判据，A不符合题意；该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，反应能自发进行，取决于熵判据，B不符合题意；该反应为吸热的熵增反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知，熵判据有利自发反应，焓判据不利自发反应，C不符合题意；反应是放热反应，且熵值减小，应该用焓判据，D符合题意。 6．(2021·浙江6月选考卷)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是(　　) A．1 mol CH4(g)<1 mol H2(g) B．1 mol H2O(g)<2 mol H2O(g) C．1 mol H2O(s)>1 mol H2O(l) D．1 mol C(s，金刚石)>1 mol C(s，石墨) B　解析：CH4(g)和 H2(g)物质的量相同，且均为气态，CH4(g)含有的原子总数多，CH4(g)的摩尔质量大，所以熵值1 mol CH4(g)>1 mol H2(g)，A错误；相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值1 mol H2O(g)<2 mol H2O(g)，B正确；等量的同物质，熵值关系为S(g)>S(l)>S(s)，所以熵值1 mol H2O(s)<1 mol H2O(l)，C错误；从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值1 mol C(s，金刚石)<1 mol C(s，石墨)，D错误。 7．关于：①氨与氯化氢气体的反应；②碳酸氢钠的分解反应的熵变说法正确的是(　　) A．均为熵增加反应 B．均为熵减小反应 C．反应①熵增加，反应②熵减小 D．反应①熵减小，反应②熵增加 D　解析：分析反应特点可知，反应①为熵减小的反应，反应②为熵增加的反应。 8．下列说法不正确的是(　　) 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．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ/mol，ΔS＝－280.1 J/(mol·K)在常温常压下能自发进行 C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1 200 K)下则能自发进行 D．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的 D　解析：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，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＞0，故吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确；常温下T＝298 K，则－444.3 kJ/mol－298 K×[－280.1×10－3 kJ/(mol·K)]＝－360.830 2 kJ/mol＜0，即ΔH－TΔS＜0，则该反应在常温常压下能自发进行，B正确；碳酸钙分解的化学方程式为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，故碳酸钙的分解在室温下不能自发进行，但在较高温度(1 200 K)下能自发进行，C正确；当ΔG＝ΔH－TΔS＜0时反应自发进行，仅ΔH＜0或ΔS＞0无法确保ΔG＜0，即反应不一定自发进行，D错误。 9．下列有关化学反应方向及判据的说法不正确的是(　　) A．ΔH>0、ΔS<0的反应在任何温度下都不能自发进行 B．2NaHCO3(s)===Na2CO3＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH>0，该反应加热时能自发进行，原因是反应的熵增大 C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据 D．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应 D　解析：ΔH>0、ΔS<0的反应满足ΔH－TΔS>0，该反应在任何温度下都不能自发进行，A正确；2NaHCO3(s)===Na2CO3＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0，反应加热能自发进行，说明加热时ΔH－TΔS＜0，则该反应能自发进行是因为体系的熵增大，B正确；焓变和熵变都与反应的自发性有关，ΔH－TΔS＜0是判断反应能否自发进行的判据，则焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据，C正确；非自发反应在一定条件下可自发进行，如电解饱和食盐水生成氯气和氢气，反应能否自发进行与反应的速率大小无关，有些反应能自发进行，但其反应速率很小，如金属的腐蚀等，D错误。 10．下列关于化学反应方向及其判据的说法，正确的是(　　) A．1 mol SO3在不同聚集状态时的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(l)]>S[SO3(g)] B．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－77.6 kJ/mol，常温下该反应不能自发进行 C．放热反应都可以自发进行，吸热反应都不能自发进行 D．反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)在较高温度下能自发进行，是该反应ΔS的影响为主 D　解析：同一种物质的熵：气态>液态>固态，则1 mol SO3在不同聚集状态时的熵值：S[SO3(s)]<S[SO3(l)]<S[SO3(g)]，A错误；2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－77.6 kJ/mol，ΔH<0，ΔS>0，则ΔG＝ΔH－TΔS<0，常温下反应能自发进行，B错误；反应自发进行的判断依据是ΔG＝ΔH－TΔS<0，放热反应也可能是非自发的，吸热反应也可能是自发的，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应，C错误；反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔS>0，ΔH>0，依据ΔG＝ΔH－TΔS<0反应能自发进行，则此反应在较高温度下能自发进行，是该反应ΔS的影响为主，D正确。 11．有A、B、C、D 4个反应： 反应 A B C D ΔH/(kJ/mol) 10.5 1.80 －126 －11.7 ΔS/[J/(mol·K)] 30.0 －113.0 84.0 －105.0 则在任何温度都能自发进行的反应是________；任何温度都不能自发进行的反应是________；另两个反应中，在温度高于________时可自发进行的反应是________；在温度低于________时可自发进行的反应是________。 答案：C　B　77 ℃(或350 K)　A　－161.6 ℃(或111.4 K)　D 解析：当ΔH<0，ΔS>0时，反应在任何温度下都能自发进行，当ΔH>0，ΔS<0时，反应在任何温度下都不能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时在高温下能自发进行，则反应A需要的温度：T>＝＝350 K[或(350－273) ℃＝77 ℃]；当ΔH<0，ΔS<0时在低温下能自发进行，则反应D所需温度T<＝≈111.4 K[或(111.4－273) ℃＝－161.6 ℃]。 12．对于常温下发生的反应：2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，ΔS＝－70 kJ/(K·mol)。下列说法正确的是(　　) A．该反应是放热、熵增的反应 B．可根据计算 ΔH－TΔS 是否小于0，判断常温下该反应是否自发反应 C．反应需要“点燃”条件，因此可推断该反应在该条件下是否自发进行 D．该反应中的“点燃”条件，使反应从非自发反应变成自发反应，因此可以看到产生水珠的现象 B　解析：该反应ΔH＜0，为放热反应，ΔS＜0，为熵减的反应，A错误；若ΔH－TΔS＜0，则反应能自发进行，若ΔH－TΔS＞0该反应非自发进行，B正确；反应的自发与否，与反应条件无关，与ΔH－TΔS的正负有关，C错误；该反应ΔH＜0、ΔS＜0，则该反应低温自发，与是否点燃无关，D错误。 13．在一定条件下，对于反应mX(g)＋nY(g)⥫⥬cZ(g)＋dW(g)，平衡时Z的百分含量(Z%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是(　　) A．ΔH＜0、ΔS＞0 B．ΔH＞0、ΔS＜0 C．ΔH＞0、ΔS＞0 D．ΔH＜0、ΔS＜0 A　解析：由图可知，当压强一定时，升高温度，Z%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则有ΔH＜0。当温度一定时，增大压强，Z%减小，说明增大压强，平衡逆向移动，则有m＋n＜c＋d；该反应的正反应是气体总体积增加的反应，即熵增的反应，则有ΔS＞0。 14．下列反应既是氧化还原反应且在任何温度下都能正向自发进行的是(　　) A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH<0 B．2CO(g)===2C(s，石墨)＋O2(g)　ΔH>0 C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH<0 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0 A　解析：ΔH<0，ΔS>0，满足ΔH－TΔS<0，反应在任何温度下都能正向自发进行，且反应有单质生成，属于氧化还原反应，A符合题意；ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，反应在任何温度下都不能正向自发进行，B不符合题意；ΔH<0，ΔS<0，温度较低时可满足ΔH－TΔS<0，反应在较低温度下能正向自发进行，C不符合题意；ΔH>0，ΔS>0，温度较高时可满足ΔH－TΔS<0，反应在较高温度下能正向自发进行，D不符合题意。 15．(2024·河南郑州十校期中联考)用于汽车尾气净化的反应：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，该反应的ΔH＝－746.8 kJ/mol、ΔS＝－197.5 J/(mol·K)，下列说法错误的是(　　) A．ΔH－TΔS≈－687.9 kJ/mol，该反应在室温下能正向自发进行 B.2NO(g)＋2CO(g)===N2(l)＋2CO2(l)　ΔS<0 C．4NO(g)＋4CO(g)===2N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－746.8 kJ/mol D．2NO(g)＋2CO(g)===N2(l)＋2CO2(g)　ΔH<－746.8 kJ/mol C　解析：由于ΔG＝ΔH－TΔS≈－687.9 kJ/mol小于0，故该反应在室温下能正向自发进行，A正确；反应前后气体体积减小，反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(l)＋2CO2(l) ΔS<0，B正确；化学方程式扩大两倍，反应热也要扩大两倍，故4NO(g)＋4CO(g)===2N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－1 493.6 kJ/mol，C错误；氮气从气态到液态要放热，故2NO(g)＋2CO(g)===N2(l)＋2CO2(g)　ΔH<－746.8 kJ/mol，D正确。 16．(2024·福建泉州期中)软脂酸 [CH3(CH2)14COOH]是一种代表性的人体脂肪酸，其燃烧的热化学方程式为CH3(CH2)14COOH(s)＋23O2(g)===16CO2(g)＋16H2O(l)　ΔH＝－9 977 kJ/mol，下列说法正确的是(　　) A．上述反应中每转移0.92 mol电子，放出的热量为99.77 kJ B．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 C．高温条件下有利于该反应自发进行 D．每生成1.6 mol H2O(l)，同时生成2.24 L CO2 A　解析：电子转移情况为23O2(g)～92e－～ΔH，则上述反应中每转移0.92 mol电子，放出的热量为9 977 kJ/mol×＝99.77 kJ，A正确；反应为放热反应，则该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；反应为放热的熵减反应，则低温条件下有利于该反应自发进行，C错误；没有说明反应所处的状况，不能计算生成的二氧化碳的体积，D错误。 17．(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH______(填“>”“<”或“＝”，下同)0，ΔS______0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO⥫⥬2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 (3)已知CaSO4(s)＋CO(g)⥫⥬CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218 kJ/mol，该反应能够自发进行的反应条件是____________________。 答案：(1)>　>　不能　(2)<　(3)高温 解析：(2)因为ΔS<0，且ΔG＝ΔH－TΔS<0，故ΔH<0。 (3)自发反应的条件是ΔH－TΔS<0，即ΔH<TΔS，ΔH＝＋218 kJ/mol，ΔS>0，故T>，该反应在高温下能自发进行。 学科网（北京）股份有限公司 $$