第一部分 假期必刷5 化学反应的方向-【快乐假期】2025-2026学年高二化学寒假作业必刷题

快乐假期 00-= 温故而知新，可以为师矣。 假期必刷5化学反应的方向 完成日期： 月 日 思维整合室 3.熵值大小的比较 思维导图 同一物质不同状态的熵值大小为S(g) S(1) S(s)。 自发过程 自发过程与自发反应自发反应 4.熵增原理 学反应 常见的自发过程和自发反应 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体 反应的焓变与反应方向 系的熵 ,即熵变（△S) 0。 〔熵与反应熵变 熵增的过程就是 方 反应的嫡变与反应方向 嫡的影响因素 5.熵判据 嫡对反应方向的影响 在密闭条件下，体系有自发地向混乱度 化学反应方向的判断依据 (即 )的方向转变的倾向。 知识梳理 四、复合判据 一、自发过程 过程的自发性只能用于判断 ,不 1.含义 在一定条件下，不用借助于 就可以 能确定过程是否一定发生和过程发生的 的过程。 由 和 组合而 2.特点 成的 ,将更适合于所有的过程，只 (1)体系趋向于从 状态转变为 根据一个方面来判断反应进行的方向是不 状态（体系对外部 或 热量)。 全面的。 (2)在密闭条件下，体系有从 自 自测自查 发转变为 的倾向。 一、1.外力 自动进行 2.(1)高能 低能 二、自发过程的焓判据 做功释放 (2)有序无序 放热过程中体系 降低，具有自发 二、能量 的倾向。 三、1.不规则 无序状态2.混乱度S 三、自发过程的熵判据 J·mol厂1·K1 1.混乱度 表示体系的 3.>>4.增大大于 自发过程 或 2.熵 5.增加嫡增 用来描述体系 的物理量。符号为 四、过程的方向速率焓判据 熵判据 复合 ,单位为 判据 ·14 =0022 《技能提升台 4.相同温度和压强下，关于物质嫡的大小比 较，合理的是 技能提升 A.1 mol CH(g)<1 mol H2 (g) 1.化学为我国航天事业的发展保驾护航。天 B.1 mol H,O(g)<2 mol H,O(g) 和核心舱中有电解水和制水反应两步反应， C.1 mol H,O(s)>1 mol H,O(D) 制水反应为CO2(g)+4H2(g)=CH(g) D.1molC(s,金刚石)>1molC(s,石墨) +2HO(I)。下列有关说法错误的是 5.已知反应4Fe(OH)2(s)+2H,O(1)+O2(g) —4Fe(OH)3(s)△H=-444.3kJ·mol1, A.制水反应的△S>0 反应后嫡减小，在常温常压下该反应能自发 B.运载火箭使用的液氢燃料具有高能、无 进行，对反应的方向起决定作用的是( 污染的特点 A.焓变 B.温度 C.电解水反应的能量变化形式是电能转化 C.压强 D.熵变 为化学能 6.已知体系自由能变化△G=△H一T△S,△G D.上述两步反应解决了核心舱中O。的来 <0时反应能自发进行。两个氢化反应的 源、CO,的清除和水的循环利用的问题 △G与温度的关系如图所示，下列说法正确 2.实验证明，多数能自发进行的反应都是放热 的是 反应。对此说法的理解正确的是 ( 80 A.所有的放热反应都是自发进行的 40 反应① 0 B.所有的自发反应都是放热的 -40- 反应② C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个 -80 20040060080010001200 温度/℃ 重要因素 A.反应①的△S<0 D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一 B.反应②在600℃时的反应速率很快 判据 C.温度大于1000℃时，反应①能自发进行 3.450℃，一定压强下，在密闭体系中以N2和 D.反应②的△H>0 H2为原料，利用铁触媒做催化剂可合成氨： 7.(双选)下列说法正确的是 N2(g)+3H2(g)-=2NH3(g)△H<0。 A.常温下反应C(s)+CO2(g)=一2CO(g) 下列说法正确的是 ) 不能自发进行，则该反应△H>0 A.温度降为400℃不利于提高反应限度 B.反应2Mg(s)+CO,(g)=C(s)+2MgO(s) B.保持压强不变，室温下该反应不能自发 能自发进行，则该反应△H<0 进行 C.P (s)+3NaOH (aq)+3H,O(1) C.其他条件不变，若反应在恒容绝热体系 3 NaH,PO2(aq)+PH3(g)△H>0,该反 中发生，NH的平衡产率将下降 应常温下能自发进行，则△S<0 D.初始充入等物质的量的N2和H2,反应 D.反应SiO2(s)+3C(s)—SiC(s)+ 一段时间后，若N,体积分数保持不变， 2CO(g)在室温条件下不能自发进行，则 则反应达到平衡状态 该反应的△H<O ·15 飞堡快乐假期 S00-= 8.地下水中的氮污染主要是由NO,引起的， C.p:小于T温度时热解反应的平衡常 人们对NO,的转化进行了长时间的研究， 数K。 目前主要有物理方法、化学方法和生物方 D.T1温度时、向容器中加入b线所示物 法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法 种，重新达平衡时逆反应速率增大 和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经 2.(2023·湖北卷)工业制备高纯硅的主要过 济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双 程如下： 金属催化剂作用下，H,将硝酸盐还原成氮 焦炭 HCI 石英砂 1800℃≈20℃粗硅 300SiHCl 气：2N0+5H,HaN,+20H+4H,0。 H2 →高纯硅 (1)下列说法错误的是 (填序号)。 1100 A.氮肥NH,NO3溶于水的过程中嫡值增大 下列说法错误的是 B.在酸性条件下，活泼金属与NO3反应属 A.制备粗硅的化学方程式为SiO2+2C 于自发反应 商温Si十2C0个 C.Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自 B.1 mol Si含Si一Si键的数目约为4× 发反应的决定因素 6.02×1023 (2)已知：2NO+5H,Pa/G N2个+2OH C.原料气HC1和H2应充分去除水和氧气 +4H2O的△H=+akJ·mol1,△S= D.生成SiHCI3的反应为嫡减过程 +bkJ·mol厂1·K-1(a、b均为正值)，该反 《益智欢乐谷 应 (填“能”“不能”或“无法 吉布斯自由能 判断是否能”)自发进行。 吉布斯自由能又叫吉布斯函数（符号为 高考冲浪 G),它是由美国著名科学家吉布斯(1839~ 1903)提出的。 1.（2025·山东卷)在恒容密闭容器中， 1876~1878年，吉布斯在康涅狄格科学 Na2SiF。(s)热解反应所得固相产物和气相 院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典 产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分 之作《论非均相物体的平衡》。这一长达三百 物质的量随温度的变化关系（实线部分）如 余页的论文被认为是化学史上最重要的论文 图所示。已知：T,温度时，Na,SiF。(s)完全 之一，其中提出了吉布斯自由能、化学势等概 分解；体系中气相产物在T,、T3温度时的 念，阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象 分压分别为p1、p3。下列说法错误的是 的本质。 体系自由能的变化△G=△H一T△S(kJ· 2.0 mol厂1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响， 1.5 可用于化学反应能否自发进行的判断。 1.0 吉布斯在物理和化学方面都有很大贡献。 奥斯特瓦尔德（德国物理化学家，诺贝尔化学 翠0.5 奖得主)认为“无论从形式还是内容上，他赋予 0.0 T→增大 了物理化学整整一百年”。朗道（苏联著名物 A.a线所示物种为固相产物 理学家，凝聚态物理学奠基人，诺贝尔物理学奖 B.T,温度时，向容器中通入N2,气相产物 得主)认为吉布斯“对统计力学给出了适用于任 分压仍为 何宏观物体的最彻底、最完整的形式”。 ·16飞曼快乐假朝 衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意：C.增大H,浓度 会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向 移动以消耗增加的H,C符合题意：D.恒容充入惰性气体不 改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意。 2.C曲线Ⅲ和曲线N的交点代表d2+=dcul即c(Cu2+) =c([Cul]),由图可知，此时lgc(I3)=一9.4，代入平 衡常数表达式得K= c(Cul) c(Cu2+)·c(13-)=1094 109.4,A正确：曲线I和曲线Ⅱ的交点代表lgc(L3-)= lgc(HL2-)即c(L3-)=c(HL2-),此时pH=11.6,代入 平衡常教表达式得K=cL,3):cH)=10-1.6,B正 c(HL2) 确；曲线V和曲线V的交点代表dCul,]=dcul]即 c([CuL2]4-)=c([CuL]-),此时lgc(L3-)=-7.2,可 得[CuL]+L3一[Cul2]4的平衡常数K'= c([CuL2]4-) c(Cul)·c(L3)10z=102.2,a点时，0+= cul代入KXK'= c(CuL) c(Cu2+)·c(L,3=) c([Cul2]4) c([CuL])·c(L3)c2(L3- -=109.4×107.2=1016.6, 解得c(L3-)=10-8.3mol·L1,且a点对应c(HL2-)= 101mol·L1,代入H2-一H++L3的平衡常数K =cL,3):c(H）=101.6,计算得c(H+)=104.3 c(HL2-) mol·L1,故pH=4.3,C错误：当pH=6.4时， c(HL,2-)最大，接近10-1mol·L,1,结合B项中平衡常 数可计算得c(L3)≈10-6.2mol·L1,cul,=0.90, 8cul=0.09,结合Cu元素守恒知，c([CuL2]4-)= 0.900.002mol·L1=1.8×10-3mol·L1, c([Cu]-)=0.09×0.002mol·L1=1.8×104mol· L1,因此体系中c(HL2-)>c([Cul2]4-)>c([CuL]-) >c(L3),D正确。 假期必刷5化学反应的方向 1.AA.根据制水反应CO2(g)+4H2(g)一CH4(g)+ 2H2O(1)可知，随反应进行，气体分子数减少，因此该反应 的△S<0,A错误；B.液氢燃料燃烧热值高，燃烧产物为 水，因此具有高能、无污染的特点，B正确；C电解水反应 属于吸热反应，反应过程中电能转化为化学能，C正确： D.电解水可以生成○2，解决了核心舱中O2的来源问题： 制水反应消耗CO2的同时生成水，解决了C○2的清除和 水的循环利用问题，D正确。 2.C 3CA.合成氨反应为放热反应，降低温度利于平衡向正 反应方向移动，利于提高反应限度，A错误；B.合成氨反 应为熵减的放热反应，根据△G=△H一T△S<0,得△H <0、△S<0,反应低温自发进行，B错误；C.该反应是放热 反应，其他条件不变，若反应在恒容绝热体系中发生会导 致体系温度升高，平衡逆向移动，NH3的平衡产率下降， C正确：D.恒压条件下，初始充入等物质的量的N2和 H2,反应一段时间后， N2(g) 3H2(g)=2NH(g) 起/mol1 1 0 转/molx 3a 2x 平/mol1-x 1-3x 2x N,体积分数=N,物质的量分数=1一x十1-3x+2 1一x ×100%=50%,始终保持不变，N2体积分数不变 不能说明反应达到平衡状态，D错误。 4.BA.CH(g)和H2(g)物质的量相同，且均为气态， CH(g)含有的原子总数多，CH,(g)的摩尔质量大， 所以熵值1 mol CH,(g)>1molH2(g),A错误；B. 相同状态的相同物质，物质的量越大，嫡值越大，所以 ·6 000-= 熵值1 mol H2O(g)<2 mol H2O(g),B正确；C.等 量的同物质，熵值关系为S(g)>S(1)>S(s),所以熵 值1 mol H,O(s)<1 mol H,O(1),C错误；D.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1molC(s,金刚石)< 1molC(s,石墨)，D错误；答案为B。 5.A根据焓判据和熵判据组成的复合判据△H一T△S0 时，反应能够自发进行，由于题给反应嫡减小，T△S一定 小于0，若该反应能自发进行，则其△H一定小于零，故起 决定作用的是焓变，选A。 6.C由图像分析可知：反应①随温度的升高，△G逐渐减 小：反应②随温度的升高，△G逐渐增大。结合△G=△H 一T△S分析解答。A.反应①随温度的升高，△G逐渐减 小，则△S>0,故A错误；B.该题我们可以推测自发反应 时的温度，但无法推测在某一温度时的反应快慢，故B错 误：C.因△G0时，反应能自发进行，反应①在温度大于 1000℃时，△G<0,此时反应①能自发进行，故C正确： D.根据数学知识可知，△H为该图像的截距，而反应热的 截距小于0，△H0,故D错误：答案选C。 7.AB 8.解析：(1)A.NH4NO3溶于水时混乱度增大，其熵值增 大，A项正确；B.活泼金属易失去电子，酸性条件下NO3 县有强氧化性，二者反应属于自发反应，B项正确：C.决 定反应是否为自发反应的因素是反应物自身的性质， C项错误。答案为C: (2)△H-T△S=a一bT,由于无法判断a和bT值的相对 大小，故无法确定△H一T△S是大于0还是小于0，所以 无法判断该反应是否能自发进行，故答案为：无法判断是 否能。 答案：(1)C(2)无法判断是否能 高考冲浪 1.CA.a线所示物种为NaF(s),为固相产物：B.温度(T1) 时通入N2,各物质分压不变，平衡不移动：C.恒容密闭容 器的平衡体系的气相产物只有SiF4(g),Kp=p(SiF4),因 此，p3与T3温度时热解反应的平衡常数K。相等：D.b 线所示物种为SiF4(g),T1温度时向容器加入SiF4(g), 化学平衡向逆反应方向移动，因此重新达平衡时逆反应 速率增大。 2.BA.SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO,因此， 制备粗硅的化学方程式为S0,十2C高温Si+2C0+,A说法 正确：B.在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共 价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个S形成2 个共价键，1 mol Si含Si-Si键的数目约为2×6.02× 1023,B说法错误：C.HC1易与水形成盐酸，在一定条件下 氧气可以将HCI氧化：H2在高温下遇到氧气能发生反应 生成水，且其易燃易爆，其与SHCl3在高温下反应生成 硅和HCl,因此，原料气HC1和H2应充分去除水和氧 300℃ 气，C说法正确；D.Si+3HCl =SiHCI3+H2,该反 应是气体分子数减少的反应，因此，生成SiHCI3的反应 为嫡减过程，D说法正确：综上所述，答案选。 假期必%刷6化学反应的周控 1.DA.该反应是气体体积不变的反应，恒容密闭容器中 当控制温度不变时，体系的压强不变，此时不一定达到平 衡，所以不能用体系的压强作为化学平衡状态的标志，故 A错误：B.图像显示250℃时速率比400℃高，其他条件 一定时升高温度速率加快，400℃时反应速率比250℃慢，说 明400℃时催化剂的活性不是最高，故B错误：C.正反应为 吸热反应，升温平衡正向移动，X的转化率增大，所以400℃ 时X的平衡转化率比300℃时高，200℃时X的平衡转化率 比300℃时低，故C错误；D.图像显示250℃时的速率大， 250℃时催化剂的活性最高，所以实际工业生产中，容器的温 度宜控制在250℃左右，故D正确。