第2章 第1节 化学反应的方向-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

**基本信息** 聚焦化学反应自发性核心概念，通过基础辨析-综合判断-应用拓展三层设计，实现从单一知识到复杂情境的能力进阶，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|熵变/焓变判断、ΔG基本公式|单选（1-7题）聚焦概念辨析，如冰融化熵变分析，夯实化学观念| |提升层|ΔH/ΔS综合判断、图像分析|多选（8-10题）结合反应趋势图，如600℃反应自发性判断，培养科学思维| |综合应用层|实际情境应用、数据推理|非选择（11-13题）关联能源/环境问题，如CO去除可行性分析，体现科学态度与责任|

[对应知能达标训练P22] 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列说法正确的是(　　) A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 C．ΔH<0的反应均是自发进行的反应 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 解析　B　能够自发进行的反应可能是吸热反应，如ΔH＞0、ΔS＞0，在高温下ΔH－TΔS＜0，可自发进行，故A错误；冰在室温下自动融化成水的过程是混乱度增加的过程，ΔS＞0，是熵增过程，故B正确；高温条件下，ΔH＜0的熵减反应均不能自发进行，故C错误；低温条件下，放热且熵减的反应也能自发进行，则能够自发进行的反应不一定是熵增的过程，故D错误。 2．在以下的变化中，体系的熵减小的是(　　) A．冰融化　　　　　　 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 解析　B　冰融化，水由固态变为液态，属于熵增变化，故A错误；乙烯聚合为聚乙烯，正向气体减少，属于熵减反应，故B正确；蔗糖在水中溶解，混乱程度增大，是熵增变化，故C错误；红磷转化为白磷，混乱程度增大，是熵增变化，故D错误。 3．已知反应2A(g)===C(g)＋3D(g)低温时不反应，高温时自发进行，则该反应的ΔH、ΔS为(　　) A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH>0，ΔS<0 解析　A　反应2A(g)===C(g)＋3D(g)是气体体积增大的反应，所以ΔS>0，当ΔH－TΔS<0时反应能够自发进行，而该反应低温时不反应，高温时自发进行，说明ΔH>0，A项正确。 4．下列说法中，正确的是(　　) A．同一物质，S(g)>S(l)>S(s) B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0 解析　A　固体溶解时混乱度增大，属于熵增过程，B错误；自发反应由复合判据ΔG＝ΔH－TΔS决定，当ΔG<0时反应能自发进行，因此要同时考虑熵变和焓变，如当ΔH<0，ΔS<0，低温下ΔG<0，反应自发，当ΔH>0，ΔS>0，高温下ΔG<0，反应自发，故熵增不是决定反应能否自发进行的必然条件，C错误；该反应前后气体分子数减少，则ΔS<0，要使ΔG<0，需ΔH<0，且其绝对值要相对较大才可能使ΔG<0，D错误；故选A。 5．反应2AB(g)===C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，反应后体系中物质的总能量升高，则该反应的ΔH、ΔS应为(　　) A．ΔH<0，ΔS>0　　 B．ΔH<0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH>0，ΔS<0 解析　C　该反应中气体的物质的量增加，ΔS>0。反应后体系中物质的总能量升高，说明正反应是吸热反应，ΔH>0。 6．汽车尾气(含CO、NO与SO2等)是城市空气的主要污染源之一，治理的办法是在汽车排气管上安装催化转化器，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＜0。下列说法正确的是(　　) A．该反应ΔS＞0 B．该反应使用合适的催化剂就可自发进行 C．该反应低温下能自发进行 D．提高空气燃料比，一定可以减少NO、CO的排放 解析　C　题给反应反应前后气体分子数减少，属于熵减小的反应，即ΔS＜0，故A错误；使用催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应的自发性，故B错误；ΔH＜0，ΔS＜0，ΔH－TΔS＜0时反应正向自发进行，则题给反应低温下能够自发进行，故C正确；NO是氮气与氧气在高温条件下反应生成的，提高空气燃料比，不能减少NO的生成，故D错误。 7．下列有关焓变(ΔH)和熵变(ΔS)说法正确的是(　　) A．能够自发进行的反应一定是ΔH<0的反应 B．水凝结成冰的过程中，其ΔH<0，ΔS>0 C．反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)中，其ΔH>0、ΔS<0 D．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0 解析　D　能够自发进行的反应不一定ΔH<0，可能ΔH>0，但ΔS足够大且高温下ΔG<0，A错误；水结冰是放热(ΔH<0)，但液态→固态熵减(ΔS<0)，B错误；反应中气体物质的量从3 mol增至4 mol，熵增(ΔS>0)，C错误；反应气体物质的量减少(ΔS<0)，但该反应在常温下即可自发，说明ΔH<0足以使ΔG＝ΔH－TΔS<0，D正确。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 8．已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600 ℃时，下列反应不能自发进行的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO2(g) B．C(s)＋CO2(g)===2CO(g) C．TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) D．TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋CO2(g) 解析　BC　A．由图可知，600 ℃时C(s)＋O2(g)===CO2(g)的ΔG<0，反应自发进行；B.由图可知，600 ℃时①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔG1<0，②C(s)＋O2(g)===CO2(g)的ΔG2 <0，ΔG1>ΔG2，①－②可得C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔG＝ΔG1－ΔG2>0，反应不能自发进行；C.由图可知，600 ℃时TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)的ΔG>0，反应不能自发进行；D.由图可知，600 ℃时①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔG1、②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔG2，根据盖斯定律，①＋②可得TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋CO2(g)，由图中数据可知ΔG＝ΔG1＋ΔG2<0，反应自发进行；故选B、C。 9．焦炭常用于冶炼工业。已知反应①：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)；反应②：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)，反应①②的反应趋势与温度关系如图所示(假设ΔH、ΔS不随温度变化)。下列说法错误的是(　　) 其中ΔG＝ΔH－TΔS A．反应②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的ΔS＜0，ΔH＞0 B．983 K是两个反应主次趋势变化的转折点 C．L1对应反应① D．当温度低于983 K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主 解析　AC　根据题给化学方程式可知，反应②的ΔS＜0，则－TΔS＞0，根据273 K时，ΔH－TΔS＜0，所以ΔH＜0，A错误；ΔH－TΔS越小，说明反应能够发生的趋势越大，983 K时两反应的ΔH－TΔS相等，之后两反应的ΔH－TΔS大小关系发生变化，则反应主次趋势发生变化，B正确；反应①的ΔS＞0，根据ΔH－TΔS，ΔH－TΔS和T成反比，所以斜率小于0，L2对应反应①，L1对应反应②，C错误；当温度低于983 K时，L1的ΔH－TΔS更小，所以以反应②为主，产物以CO2为主，D正确。 10．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关 B．步骤一中反应的ΔS>0 C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应 D．CaO、CO2均为酸性氧化物 解析　A　步骤二的反应CaCO3===CaO＋CO2↑为熵增的吸热反应，ΔH>0、ΔS>0，若要使ΔH－TΔS<0，则高温有利于自发进行，A项正确；步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3，该反应过程中气体的物质的量减小，为熵减的反应，ΔS<0，B项错误；步骤一和步骤二的条件不同，所以不互为可逆反应，C项错误；CaO和盐酸反应生成氯化钙和水，属于碱性氧化物，CO2为酸性氧化物，D项错误。 三、非选择题 11．某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质，所查资料信息如下： ①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4； ②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合； ③由某元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。 请回答下列问题： (1)H2与S化合的反应________(填“放出”或“吸收”)热量。 (2)已知H2Te分解反应的ΔS＞0，请解释为什么Te和H2不能直接化合：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)上述资料信息中能够说明硫元素的非金属性强于硒元素的是________(填序号)。 解析　(1)由图示可知H2与硫化合反应的ΔH＜0，故应为放热反应。(2)由图示可知H2与Te化合的反应ΔH＞0，H2Te分解时ΔS＞0，则化合生成H2Te的ΔS＜0，即ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进行。 答案　(1)放出 (2)因为化合时ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0，故反应不能直接化合 (3)①②③ 12．完成下列问题。 (1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH>0，该设想能否实现？______(填“能”或“否”)，依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)下列反应中，在高温下不能自发进行的是________(填字母)。 a．CO(g)===C(s)＋O2(g) b．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) c．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) d．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g) (3)25 ℃、1.01×105Pa时，反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.76 kJ· mol－1能自发进行的原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，热化学方程式为C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋131.3 kJ· mol－1，ΔS＝＋133.7 J· mol－1·K－1。该反应在低温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。 解析　(1)该反应的ΔH>0、ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG>0，任何温度下均不能自发进行，故不能实现该反应。(2)a、b、c、d反应的ΔH均大于0，b、c、d反应的ΔS>0。ΔH－TΔS<0时，反应才能自发进行。a的ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高温时该反应不能自发进行。(3)该反应能自发进行，说明ΔH－TΔS<0，而该反应的ΔH>0、ΔS>0，又因该反应在常温下可自发进行，故ΔS对反应方向起决定作用。(4)题给反应中ΔH＝＋131.3 kJ· mol－1，ΔS＝＋133.7 J· mol－1·K－1＝0.1337 kJ· mol－1·K－1，根据ΔH－TΔS<0为自发反应可知，在T>≈982.0 K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。 答案　(1)否　该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行 (2)a (3)常温下熵变ΔS对反应的方向起决定作用 (4)不能 13．回答下列问题： (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)已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0、ΔS>0。 ①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 ②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。 (4)已知CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218 kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是________________________________________________________。 (5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。 解析　(1)由于CO在O2中燃烧生成CO2的反应为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和氧气的反应为吸热反应，ΔH>0，根据化学方程式可知，反应前后气体的体积增加，ΔS>0，故低温下ΔG＝ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。(2)ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，通过化学方程式可知ΔS<0，常温下反应能够自发进行，则ΔH<0。(3)①根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，已知ΔH>0，ΔS>0，则常温下不能自发进行；②该反应的ΔH>0、ΔS>0，高温条件下能使ΔG＝ΔH－TΔS<0，而低温条件下ΔG＝ΔH－TΔS>0，则该反应中温度是决定反应进行方向的因素。(4)该反应的ΔS>0、ΔH>0，则高温时ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应自发进行。(5)已知某吸热反应能自发进行，即ΔG＝ΔH－TΔS<0，ΔH>0，则ΔS>0。 答案　(1)＞　＞　不能　(2)＜ (3)①不能　②能　(4)高温　(5)＞ 学科网（北京）股份有限公司 $