2.3化学反应的方向 同步练习2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.3化学反应的方向课后练习2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列过程属非自发的是 A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰 C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧 2．对反应的和判断正确的是 A．    B．    C．    D．    3．下列反应中，熵显著增加的反应是 A．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) B．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C．C(s)+O2(g)=CO2(g) D．2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) 4．已知某反应，设和不随温度而变化，下列说法中正确的是 A．低温下能自发变化 B．高温下能自发变化 C．任何温度下都是自发变化 D．任何温度下都是非自发变化 5．下列变化中的是 A．固体溶于水 B．液态水变为水蒸气 C． D． 6．下列过程一定不能自发进行的是 A．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0 B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＜0 C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＞0 D．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)　ΔH＞0 7．某化学反应△H<0、△S>0，则关于此反应下列说法正确的是 A．仅在高温下自发进行 B．仅在低温下自发进行 C．在任何温度下都能自发进行 D．在任何温度下都不能自发进行 8．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，下列有关说法正确的是 A．该反应的正反应为熵增过程，ΔS>0 B．该反应在高温下可自发进行 C．CH3OH分子中每个原子均满足8电子稳定结构 D．降低温度有利于提高甲醇的产率 9．与在催化剂(简写为HAP)表面催化生成和的历程示意图如图所示。已知该反应，下列有关该反应的说法正确的是 A．该反应发生时，环境温度升高 B．HAP的作用是降低反应的反应热 C．任何条件下，HCHO和的内能大于和的内能 D．在高温条件自发进行 10．下列选项中不正确的是 A．等物质的量浓度的下列溶液中，，，，由大到小的顺序是 B．时，溶液和溶液混合，若，则混合溶液的pH一定小于7 C．室温下，向溶液中滴加NaOH溶液至中性： D．对于反应 ，理论上在任何温度下都能自发进行 11．已知反应CO(g)=C(s)+O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，下列说法中正确的是 A．低温下是自发变化 B．高温下是自发变化 C．任何温度下都是非自发变化 D．低温下是非自发变化，高温下是自发变化 12．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．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在高温时不能自发进行 B．其他条件不变的情况下，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．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＞0 D．反应2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+ 2H2O(l)的ΔH＜0、ΔS＞0 13．在下列变化中，体系的熵变小于0的是 A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰融化 C．铁器在潮湿的空气中生锈 D．蔗糖在水中溶解 14．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ·mol-1、ΔS=-145 J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是 A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温条件 C．该反应常温下能自发进行，高温只是加快反应的速率 D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 15．对于工业合成氨的反应，下列说法正确的是 A．该反应的△H＜0，△S＞0 B．升高温度、增大压强都有利于提高NH3的平衡产率 C．0.1 mol N2与0.3 mol H2充分反应可释放9.24 kJ的能量 D．及时从平衡混合物中分离出NH3，提高了原料的利用率 16．下列说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃的条件下不同 B．298K下，反应不能自发进行，则该反应的 C．当温度、压强一定时，在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高反应气的平衡转化率 D．合成氨()在高温条件下进行符合勒夏特列原理 17．侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵，通过以下两步反应可实现NH4Cl分解产物的分离： NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s)ΔH=+61.34kJ·mol-1 Mg(OH)Cl(s)HCl(g)+MgO(s)ΔH=+97.50kJ·mol-1 下列说法不正确的是 A．反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔH=+158.84kJ·mol-1 B．两步反应的ΔS均大于0 C．MgO是NH4Cl分解反应的催化剂 D．5.35gNH4Cl理论上可获得标准状况下的HCl约2.24L 18．下列反应一定能自发进行的是 A．吸热反应 B．放热反应 C．熵增加反应 D．熵增加且放热反应 19．工业合成尿素以NH3和CO2作为原料，其能量转化关系如图。 已知2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=—103.7kJ·mol-1。下列有关说法正确的是 A．△S1>0，△H4>0 B．△H1=—10.0kJ·mol-1 C．H2NCONH4比H2NCONH2能量低，更稳定 D．过程③反应速率慢，使用合适催化剂可减小△H3而加快反应 20．下列关于自发反应的叙述中，正确的是 A．自发反应在任何条件下都能实现 B．需要加热的反应肯定不能自发进行 C．熵增大的放热反应一定能自发进行 D．能自发进行的反应，其反应速率一定很快 21．化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是 A．ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0 22．下列有关反应的说法中不正确的是 A．生成标准状况下转移 B．溶液能催化该反应 C．该反应的熵变 D．该反应在任意温度下均能自发进行 23．氧元素是在自然界中分布最广的元素，氧气在生产生活中有广泛的应用。1 mol O2随温度升高时的熵(S)的变化示意图如图，下列说法不正确的是    A．由图可知，1 mol O2(g)的熵值不是定值 B．物质的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关 C．熵值由的过程：O2由液态转化为气态 D．相同温度和压强下，O4(g)、O3(g)、O2(g)的熵值依次减小 24．化学反应与能量关系密切， 下列说法正确的是 A．吸热反应需要加热，一定不能自发进行 B．1 mol 甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷的燃烧热 C．已知 S(单斜，s) =  S(正交， s)   ΔH＜0，则单斜硫比正交硫稳定 D．同温同压下， H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g)  在光照和点燃条件下的 ΔH 相同 25．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4mol 和2mol ，发生如下反应：    △H<0，2min后，反应达到平衡，生成为1.4mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是 A．若反应开始时容器体积为2L，则 B．若把条件“恒温恒压”改为“恒压恒容”，则平衡后大于1.4mol C．2min后，向容器中再通入一定量的气体，重新达到平衡时的含量变小 D．若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”，则平衡时放出热量小于Q kJ 二、填空题 26．文字表述 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下， ，直至达到平衡状态。 27．碲(Te)是半导体、红外探测等领域的重要战略元素。从阳极泥或冶炼烟尘中提取的粗二氧化碲中含有SeO2、PbO、CuO等杂质。一种由粗二氧化碲提取纯碲的工艺流程如图所示。 回答下列问题： 化学反应的吉布斯自由能变。SO2还原TeCl4和SeCl4的∆G随温度T的变化曲线如下图所示。则“还原除杂”步骤的温度不宜超过 K，该步骤控制在此温度以下的原因是 。 28．已知N2(g) +3H2(g)2NH3(g)  298 K时，ΔH=-92.2 kJ·mol-1  ΔS=-198.2 J·K-1·mol-1，试判断该反应在常温下能否自发进行。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A． 自然界中水由高处向低处流是自发过程，故A不符合； B． 室温下冰的融化是自发过程，其逆向室温下水结成冰是非自发的，故B符合； C． 气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，故C不符合； D． 煤气的燃烧是自发过程，故D不符合； 故选B。 2．A 【详解】根据反应方程式可得，此反应为铵盐分解反应，属于吸热反应，故；反应后气体体积增大，故，A正确； 答案选A。 3．B 【详解】A．反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的气体体积减小的反应，所以该反应是熵显著减小的反应，A错误； B．反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑是气体体积增大的反应，故该反应是熵显著增大的反应，B正确； C．反应C(s)+O2(g)=CO2(g)是气体体积不变的反应，故该反应是熵不变的反应，C错误； D．反应2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)是气体体积减小的反应，故该反应是熵减少的反应，D错误； 故合理选项是B。 4．B 【详解】由反应方程式可知，该反应△H＞0、△S>0，根据△H-T△S<0反应可以自发进行，则该反应在高温下可以自发进行； 故选B。 5．C 【详解】A．固体物质溶于水，其过程均属于熵增加的过程即，A错误； B．液态物质变为气态物质，其过程均属于熵增加的过程，即，B错误； C．有气体参加或生成的化学反应，通常可由反应前后气体分子数变化来判断其熵变，在化学反应中，反应物气体分子数比生成物气体分子数多的反应，一般属于熵减小的反应，即，C正确； D．反应物气体分子数比生成物气体分子数少的反应，一般属于熵增加的反应，即，D错误。 故选C。 6．D 【详解】依据吉布斯自由能方程ΔG=ΔH-TΔS，只要ΔG<0，反应就可能自发进行。 A. 2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)　 ΔS>0，ΔH＞0，则高温时，ΔG<0，A能自发进行； B. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　  ΔS<0，ΔH<0，则低温时，ΔG<0，B能自发进行； C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)　 ΔS>0，ΔH＞0，则高温时，ΔG<0，C能自发进行； D. 2CO(g)=2C(s)＋O2(g)　 ΔS<0，ΔH＞0，ΔG>0，D一定不能自发进行。 故选D。 【点睛】一个能自发进行的反应，并不一定真的就能发生，它只是告诉我们反应有发生的可能，只要我们注意改善反应条件或改善反应环境，就有让反应发生的可能。 7．C 【详解】反应自发进行需要满足△H-T△S<0，△H<0、△S>0时恒小于0，该反应在任何温度下都能自发进行，故选：C。 8．D 【详解】A．熵用来度量混乱程度，其中熵值大小为：气态＞液态＞固态，而反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)为气体减少的反应，故为熵减的过程，ΔS＜0，故A错误； B．当△G=ΔH-TΔS＜0时，反应可自发进行；反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH＜0，ΔS＜0，当温度较低时，△G=ΔH-TΔS＜0，反应可自发进行，故B错误； C．CH3OH分子中C和O原子均满足8电子稳定结构，H为2电子稳定结构，故C错误； D．该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，有利于提高甲醇的产率，故D正确。 答案选D。 9．A 【详解】A．根据图中信息得到该反应是放热反应，因此该反应发生时，环境温度升高，故A正确； B．HAP的作用是降低反应的活化能，不会降低反应热，故B错误； C．物质的内能不仅与物质有关，还与物质的状态有关，因此任何条件下，HCHO和的内能与和的内能的大小，无法判断，故C错误； D．该反应是放热反应且，根据，则在低温条件自发进行，故D错误。 综上所述，答案为A。 10．B 【详解】A项，是弱电解质，电离产生的最少，其他三种盐中，的水解会抑制的水解，的水解会促进的水解，而对的水解无影响，故四种等浓度的溶液中，由大到小的顺序是，正确； B项，若比大很多，混合溶液的pH小于7，若比大的不多，混合溶液的pH可能会大于7，错误； C项，反应后溶液中的溶质有、、，其中，的物质的量最多、最少，正确； D项，该反应是一个焓减、熵增的反应，由可知，，故理论上在任何温度下都能自发进行，正确。 【点睛】B项考查电解质在溶液中的电离，题目难度不大，注意电解质的强弱判断和溶液酸碱性的比较。 11．C 【详解】根据题意，反应CO(g)=C(s)+O2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0，设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，Δ G=ΔH-TΔS，可见在任何温度下ΔG都大于0，故在任何温度下都是非自发变化，答案选C。 12．C 【详解】A．根据ΔG=ΔH-TΔS，对于ΔH＜0、ΔS＞0的反应在任何温度下，ΔG＜0，反应能够自发进行，故A错误； B．催化剂只能改变反应速率，但不改变反应进行的方向，故B错误； C．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)中有气体生成，ΔS＞0，室温下不能自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS＞0，说明该反应的ΔH＞0，故C正确； D．反应2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+ 2H2O(l)中有气体生成，ΔS＞0，该反应是吸热反应，ΔH＞0，故D错误； 答案选C。 13．C 【详解】A．扩散现象，是熵增加的自发过程，A不符合题意； B．冰的熔点为0℃，水常温是液体，冰融化成水，固体熔化为液体是熵增加的自发过程，B不符合题意； C．铁在潮湿的空气中生锈是发生了自发的氧化还原反应，氧气参与反应生成了固体，属于熵变小于0的反应，C符合题意； D．蔗糖在水中溶解后，蔗糖分子均匀地分散在水中，是熵增加的自发过程，D不符合题意； 故选C。 14．B 【详解】根据该反应的焓变和熵变，利用判断反应进行的方向。 A．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确； B．常温下， ，故该反应常温下可自发进行，B错误； C． 该反应常温下可自发进行，高温只是加快反应的速率，C正确； D．CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒，D正确。 故选B。 【点睛】放热利于反应自发进行，熵增有利于反应自发；化学反应的方向的判据为： 反应能自发进行； 反应达到平衡状态；反应不能自发进行。 15．D 【详解】A．根据热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，所以△H＜0，△S＜0，A错误； B．根据热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。根据化学平衡移动原理，升高温度，化学平衡逆向移动，导致NH3的平衡含量降低，故不利于NH3的平衡产率的提高，B错误； C．根据热化学方程式可知：每有1 mol N2与3 mol H2充分反应可释放92.4 kJ的能量，由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，则若有0.1 mol N2与0.3 mol H2充分反应，由于反应的N2的物质的量小于0.1 mol，因此释放的能量小于9.24 kJ，C错误； D．及时从平衡混合物中分离出NH3，即降低了生成物的浓度，化学平衡正向移动，可以使更多反应物发生反应转化为NH3，从而提高了原料的利用率，D正确； 故合理选项是D。 16．B 【详解】A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH是相同的，焓变=生成物总能量-反应物总能量，与反应条件无关，A错误； B．298K下，熵增反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)不能自发进行，由复合判据ΔG=ΔH-TΔS知该反应的ΔH>0，B正确； C．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，等效于对原平衡减压，平衡逆向移动，平衡转化率下降，C错误； D．合成氨(ΔH<0)在高温条件下进行不符合勒夏特列原理，高温是为了加快反应速率，D错误； 故选B。 17．C 【详解】A．由盖斯定律，两式相加可得：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) ΔH=+158.84kJ·mol-1，A正确； B．气体混乱度越大，S越大，则两步反应的ΔS均大于0，B正确； C．MgO参与了NH4Cl分解，不是催化剂，C错误； D．5.35gNH4Cl的物质的量，由反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)，可生成0.1molHCl，标准状况下体积为V=nVm=2.24L，D正确； 故选：C。 18．D 【详解】焓变和熵变都不是决定反应能否自发进行的唯一因素，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果；熵增加且放热的反应，其△H-T△S一定小于零，该反应一定能自发进行；综上所述，D正确；故选D。 19．B 【详解】A．二氧化碳气体转化为液态二氧化碳是一个熵减的过程，故A错误； B．由盖斯定律可知，①+②+③得反应2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l)，则△H=△H1+△H2+△H3=△H1+(—109.2kJ·mol-1)+(+15.5kJ·mol-1)=-103.7，则△H1=—10kJ·mol-1，故B正确； C．反应③为吸热反应说明H2NCONH4比液态水和H2NCONH2的总能量低，无法比较H2NCONH4比H2NCONH2的能量高低，所以无法判断两者的稳定性强弱，故C错误； D．过程③使用合适催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应热△H3的大小，故D错误； 故选B。 20．C 【详解】A．自发反应只有在一定条件下才能实现，A错误； B．当体系的自由能△G=△H-T△S＜0时反应就能够自发进行，不是根据是否加热判断反应的自发进行，B错误； C．熵增大的放热反应中，△H＜0，△S＞0，△G=△H-T△S＜0，因此反应一定能自发进行，C正确； D．反应能否自发进行与反应速率大小无关，如自然界中发生的缓慢氧化反应属于自发反应，但反应速率很小，D错误； 故合理选项是C。 21．A 【详解】A．△H＜0、△S＞0的反应在任何温度下都满足△H-T△S＜0，即任何温度下该反应均能自发进行，故A错误； B．吸热反应的△H＞0，△H-T△S＜0的反应可自发进行，则该反应是熵增反应，故B正确； C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，则△H-T△S＜0，反应可自发进行，故C正确； D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)中△S＜0，常温下能自发进行，则△H-T△S＜0，则该反应的△H＜0，故D正确； 故选：A。 22．C 【详解】A．标准状况下的物质的量为，根据方程式可知，，所以此时转移电子的物质的量为1mol，A正确； B．氯化铁作催化剂可催化过氧化氢分解，B正确； C．上述反应中由液态过氧化氢生成气体氧气，则反应的熵变，C错误； D．上述反应为熵增的放热反应，则任何温度下均能自发进行，D正确； 故选C。 23．D 【详解】A．由图可知，1 mol O2(g)的熵值随温度的升高而增大，可见1 mol O2(g)不是定值，A正确； B．其他条件相同时，混合物的熵值大于纯净物；当物质的组成和物质的量相同时，熵值大小关系为：气态＞液态＞固体，当物质的组成、物质的量和状态相同时，温度越高，熵值越大，即物质的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关，B正确； C．同一种物质，其熵值大小关系为：气态＞液态＞固体，图像中出现的熵值由59 J/(K·mol)mol→6759 J/(K·mol)mol、94J/(K·mol)mol→170J/(K·mol)的两个突变，是氧气状态的改变导致的，其中熵值由59 94J/(K·mol)mol→170J/(K·mol)是氧气由液态变为气态，C正确； D．在同温同压下，物质的熵值的大小和其物质的量成正比，而由于三者的物质的量大小关系未知，故其熵值大小无法比较，D错误； 故合理选项是D。 24．D 【详解】A. 反应中能量变化与反应条件无关，吸热反应不一定需要加热，选项A错误； B. 燃烧热中生成液态水，应指明水的状态，选项B错误； C. △H<0为放热反应，可知正交硫能量低，正交硫稳定，选项C错误； D. 焓变与反应条件无关，则在光照和点燃条件下的△H相同，选项D正确； 答案选D。 25．D 【详解】A．若反应开始时容器体积为2L，该反应气体物质的量减小，气体体积变小，则v(SO3)>=0.35mol·L-1·min-1　，A错误； B．该反应气体物质的量减小，若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”，相当于减压，平衡左移，则平衡后小于1.4mol，B错误； C．2min后，向容器中再通入一定量的SO3气体，相当于加压，平衡右移，重新达到平衡时，SO2的含量增加，C错误； D．若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”， 相当于减压，平衡左移，则平衡时放出热量小于Q kJ，D正确； 故选D。 26．自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行 【解析】略 27． 310 低于该温度，TeCl4和SO2反应的△G＞0，TeCl4不会被还原 【分析】从阳极泥或冶炼烟尘中提取的粗二氧化碲中含有SeO2、PbO、CuO等杂质，加入浓盐酸浸出时，TeO2、SeO2分别转化为TeCl4、SeCl4，PbO、CuO转化为PbCl2、CuCl2，加入Na2S进行净化，PbCl2、CuCl2生成PbS、CuS沉淀，通入SO2进行还原除杂，SeCl4转化为粗硒，抽滤后得到粗硒，往滤液中继续通入SO2，TeCl4被还原为碲粉，将滤液中再加入还原剂R，剩余TeCl4被还原为粗碲，据此回答。 【详解】“还原除杂”时，需将SeCl4还原为Se，但不能将TeCl4还原，由图中可知，温度超过310K时，TeCl4就能被SO2还原，则步骤的温度不宜超过310K，该步骤控制在此温度以下的原因是：低于该温度，TeCl4和SO2反应的△G＞0，TeCl4不会被还原。 28．ΔH―TΔS=-92.2-298×(-198.2)×10-3=-33.1<0，所以，合成氨反应是自发反应 【详解】ΔH-TΔS<0的反应能自发进行，ΔH-TΔS=-92.2-298×(-198.2)×10-3=-33.1<0，所以，合成氨反应是自发反应。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$