第二章 第三节 化学反的方向 同步练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 高中化学“化学反应的方向”同步练，通过基础概念辨析、进阶综合判断、复杂情境应用三层设计，构建“概念理解-规律应用-问题解决”的知识巩固路径，培养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|自发反应、焓变、熵变等单一概念|以生活实例（墨汁扩散）和基础判断题型巩固核心概念| |进阶|焓变与熵变综合判断反应方向|通过温度对自发反应影响的辨析题培养科学思维| |综合|键能计算ΔH、平衡常数、图表分析|结合工业反应情境和数据图表提升问题解决能力|

第二章第三节化学反应的方向 1. 自然界中有一些过程是自发进行的。下列不属于自发进行的变化是 A．一滴墨汁滴加到一杯清水中使整杯水变黑 B．常温下水蒸气凝为液态水 C．水从低处往高处流 D．生灰石露置在空气中转化为熟石灰 〖答案〗C 〖解析〗 A．墨汁浓度大于水，微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化，A不符合题意； B．水的液化点为100℃，水在常温下是液体，水在100℃以下由水蒸气凝为液态水，是自发进行的物理变化，B不符合题意； C．水从高处往低处流，是能量降低的过程，是自发进行的变化，但水从低处往高处流，需要借助外力，C符合题意； D．生灰石露置在空气中会与空气中的水蒸汽反应生成熟石灰，是自发的，D不符合题意； 故选C。 2. 下列关于自发反应的叙述中，正确的是 A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 B．铁在潮湿的空气中生锈属于自发反应 C．自发过程必然是自发反应 D．自发反应与外界条件无关 〖答案〗B 〖解析〗 A．自发反应有方向性，其逆过程在相同条件下不可能自发，故A错误； B．铁在潮湿空气中生锈是放热反应，属于自发反应，故B正确； C．自发过程包括物理过程（如冰融化）和化学反应，不一定是自发反应，故C错误； D．自发过程受外界条件会影响，因此自发反应与外界条件有关，故D错误；选B。 3. 对于化学反应能否自发进行，下列说法中正确的是（    ） A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C．能自发进行的反应不一定能迅速发生反应 D．铜与稀硫酸反应生成氢气 〖答案〗C 〖解析〗 A．反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，故A错误； B．放热反应不一定是自发进行的，吸热反应也不一定是非自发进行的，B错误； C．有些自发进行的反应也需要反应条件，才能进行，只有达到发生的条件才能发生反应，故C正确； D． 铜与稀硫酸不通常情况下不反应，要反应生成氢气必须借助外界条件，D错误；故选C。 4. 下列对熵的理解错误的是(　　) A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D．熵减的过程是不能自发进行的 〖答案〗C 〖解析〗 C项，体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，错误。 5. 25 ℃、1.01×105 Pa时，下列反应能自发进行，但不符合熵增原理的是 A.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol-1 B. NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=+31.4kJ·mol-1 C. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol⁻¹‌ D. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−78.3kJ/mol 〖答案〗C 〖解析〗 A.2N2O5(g) =4NO2(g)＋O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol-1,熵增 B. NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=+31.4kJ·mol-1熵增 C. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol⁻¹‌ 熵减 D. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−78.3kJ/mol熵增 6. 25 ℃、1.01×105 Pa时，下列反应能自发进行，但不符合焓减的是 A. Zn(s)+CuSO4(aq)=Cu (s)+ZnSO4(aq) ΔH=−216.8kJ/mol B.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l) ΔH=+106.5kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ/mol D. 4Fe(OH)3 (s) + O2 (g)+ 2H2O(l) =4Fe(OH)3 (s) ΔH=−444.3kJ/mol 〖答案〗B 〖解析〗 B.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l) ΔH=+106.5kJ/mol 熵增过程。 7.水蒸汽凝结成液态水，其焓变和熵变正确的是 A. ΔH＞0，ΔS＞0 B. ΔH＜0，ΔS＞0 C. ΔH＞0，ΔS＜0 D. ΔH＜0，ΔS＜0 〖答案〗D 〖解析〗 水蒸汽凝结成液态水，放出热量，熵减。答案为D。 8.自由能与化学反应进行的方向，下列过程一定不能自发进行的是 A. ΔH＞0，ΔS＞0 B. ΔH＜0，ΔS＞0 C. ΔH＞0，ΔS＜0 D. ΔH＜0，ΔS＜0 〖答案〗C 〖解析〗 ΔH＞0，ΔS＜0，则ΔG=ΔH-TΔS，代入得ΔG>0，反应一定不能自发进行。答案为C。 9.对于A.ΔH＞0，ΔS＜0和B.ΔH＜0，ΔS＜0，可以通过控制温度让反应自发进行。一般低温时， 的影响为主，高温时 的影响为主（用ΔH、ΔS）。高温自发的反应是 ，低温自发的反应是 。（用A、B） 〖答案〗ΔH ΔS A B 〖解析〗 一般低温时，ΔH的影响为主，高温时ΔS的影响为主（用ΔH、ΔS）。高温自发的反应是A，低温自发的反应是B。（用A、B） 10. 下列反应不能正向自发进行的是 A．2O3(g)=3O2(g) ΔH＜0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH＞0 C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH＞0 〖答案〗B 〖解析〗 A．气体分子数从2增至3，ΔS＞0，且ΔH＜0，ΔG=ΔH−TΔS始终＜0，任何温度下均自发，A不符合题意； B．气体分子数从2减至1，ΔS＜0，且ΔH＞0，ΔG=ΔH−TΔS始终＞0，任何温度下均不自发，B符合题意； C．气体分子数从4减至2，ΔS＜0，但ΔH＜0，低温时ΔG可能＜0，反应可自发，C不符合题意； D．气体分子数从0增至1，ΔS＞0，且ΔH＞0，高温时ΔG可能＜0，反应可自发，D不符合题意； 故选B。 11. 下列说法正确的是 A．液态水凝结成冰的过程，ΔH＞0，ΔS＜0 B．固体溶解于水过程一定是ΔS＞0，ΔH的变化不确定 C．A(s)=B(s)+C(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 D．M(s)+aN (g) =2Q(g) ΔH＜0能自发反应，则a只可能等于1 〖答案〗D 〖解析〗 A．同种物质，液态的能量大于固态，则水凝结成冰的过程是放热过程，即ΔH＜0，液态时的熵大于固态时的熵，则水凝结成冰的过程是熵减小的过程，即ΔS＜0，故A错误；B．当固体物质在水中溶解时，粒子从有序排列转变为自由运动，这一变化 增加了熵。然而，由于水分子在溶质粒子周围形成了更为有序的排列，这又导致了熵的减小。由于水分子的溶剂化作用非常显著，因此整个溶解过程可能是熵增加的，也可能是熵减小的，故固体溶解于水过程不一定是ΔS＞0，如Ca(OH)2(s)溶于水，由于溶剂水分子被有序地束缚在水合离子周围，导致体系的熵减小，即ΔS＜0，固体溶于水可能是放热也可能是吸热，故ΔS、ΔH的变化均不确定，故B错误；C．A(s)=B(s)+C(g)的ΔS＞0，室温下不能自发进行，说明该反应ΔH−TΔS>0，则ΔH＞0，故C错误；D．M(s)+aN (g) =2Q(g) ΔH＜0，满足了焓判据，题干没有限定是高温自发还是低温自发，则认定该反应能在任何温度下自发进行，则ΔS＜0，则a只能等于1，故D正确；故答案选D。 12. 现有两个热化学方程式： ①(l)+H2(g)(l) ΔH＞0 ②(l)+2H2(g)(l) ΔH＜0 下列说法正确的是 A．反应①②中都存在：ΔS＞0 B．反应①一定不能自发进行 C．从焓变的角度看，反应①能自发进行 D．从熵变的角度看，反应②能自发进行 〖答案〗B 〖解析〗 A．反应①②均为熵减反应，即ΔS＜0，A错误； B．反应①的ΔH＞0、ΔS＜0，则ΔH−TΔS>0，任何温度下该反应都不能自发进行，B正确； C．反应①的ΔH＞0，吸热不利于反应自发进行，C错误； D．反应②的ΔS＜0，熵减不利于反应自发进行，D错误； 故选B。 13. 磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色液体，遇水蒸气会发生反应生成两种强酸。实验室中利用反应：SO2(g)+Cl2 (g) ⇌SO2Cl2 (l) (g)制备磺酰氯，已知该反应在低温下能够自发进行。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH＜0，制备过程中温度不能太高 B．该反应低温下能够自发进行的原因是熵增 C．增大投料比[]，有利于SO2转化率的提高 D．SO2Cl2遇水蒸气会生成H2SO3和HCl 〖答案〗A 〖解析〗 A．由方程式可知该反应的ΔS＜0，又因为该反应在低温下能够自发进行，因此推测ΔH＜0，A正确； B．该反应是熵减的反应，自发进行的原因是反应放热，B错误； C．[]越大，SO2的相对量越多，则SO2转化率越低，有利于Cl2转化率的提高，C错误； D．H2SO3不是强酸，SO2Cl2与水反应生成H2SO4和HCl，D错误；答案选A。 14. 为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：2HCl(g) +O2(g) =Cl2(g)+H2O (g) ΔH1=−57.2kJ/mol 。将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率（a）曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是 A．该反应的ΔS＜0 B． T1=440℃ C．单位时间内转化的HCl的量：P点＜M点 D．使用更高效的催化剂可提高P点HCl转化率 〖答案〗C 〖解析〗 A．反应2HCl(g) +O2(g) =Cl2(g)+H2O (g)前后的气体分子数目在减小，所以该反应ΔS＜0，A正确； B．该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440℃，T3为360℃，B正确； C．P点、M点对应的温度均为360℃，P点流速大，即浓度大，反应速率快，单位时间内转化的HCl的量多，C错误； D．P点未达到平衡状态，使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，D正确；故选C。 15. 利用丙烷制备丙烯的机理如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．反应的催化剂为M-H B．反应的快慢主要取决于步骤Ⅱ C．升高温度有利于提高丙烷的平衡转化率 D．加入催化剂可以改变该反应的焓变 〖答案〗D 〖解析〗 A．M-H参与反应，但反应前后M-H不变，因此反应的催化剂为M-H，A正确； B．Ⅰ的活化能为38.2kJ，Ⅱ的活化能为49.0 kJ -3.2 kJ =45.8 kJ，Ⅲ的活化能为44.7 kJ -9.3 kJ =35.4 kJ，所以反应的快慢主要取决于步骤Ⅱ，B正确； C．升高温度有利于提高丙烷的平衡转化率，由图可知，总反应吸收热量为19.2 kJ，是吸热反应，C正确； D．加入催化剂改变反应的路径，不改变该反应的焓变，D错误； 16. N2O5是一种无色硝化剂，在T1温度下发生下列反应： 2N2O5(g) =4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0  。T1温度下的平衡常数为K1=125。下列说法错误的是 A．反应的ΔS＞0 B．体系颜色不再改变时，反应达到平衡 C．T1温度下平衡常数为K1，T2温度下平衡常数为K2，若K1＜K2，则T1＞T2 D．T1温度下，在体积为1L的恒温密闭容器中充入2mol N2O5，4molNO2，1molO2，此时反应将向正反应方向进行 〖答案〗C 〖解析〗 A．反应是气体分子数目增加的反应，反应的ΔS＞0，A正确； B．体系颜色不再改变时，反应达到平衡，B正确； C．T1温度下平衡常数为K1，T2温度下平衡常数为K2，反应是吸热反应，若K1＜K2，说明温度升高，则T1＜T2，C错误； D．T1温度下，在体积为1L的恒温密闭容器中充入2mol N2O5，4molNO2，1molO2， Qc==＜125=K1,此时反应将向正反应方向进行,D正确； 17. (2011·浙江高考，节选)将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L－1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)，熵变ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。 〖答案〗＞ ＞ 〖解析〗 分析表中数据得到，升温会使气体浓度增大，即升温可使平衡右移，那么根据勒夏特列原理，向右的方向必然是吸热的方法，所以ΔH＞0。由题意该反应常温下能自发进行，因此一定要满足ΔH－TΔS＜0，进一步确认ΔS＞0。 18. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g) ⇌cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)： 分析图像，回答下列问题： (1)在图像反应 Ⅰ 中，若p1＞p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。 (2)在图像反应 Ⅱ 中，T1________T2(填“＞”、“＜”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在图像反应Ⅲ中，若T2＞T1，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)在图像反应Ⅳ中，若T1＞T2，则该反应能否自发进行？__________________________。 〖答案〗 (1)放热　减少　低温　(2) ＜　放热　(3)放热　(4)不能自发进行 〖解析〗 (1)反应Ⅰ中，恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0； 由p1＞p2知，恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a＋b＞c)，即熵减反应，ΔS＜0。 放热、熵减反应只能在低温下自发进行。 (2)反应Ⅱ中，T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2>T1； 温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度，平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。 (3)[反应Ⅲ中，同一温度下，增加B的物质的量，平衡向右移动，φ(C)增大；但当B的物质的量达到一定程度后，对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响，φ(C)又减小，出现如图所示的曲线。] 若T2＞T1，温度越高，φ(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0。 (4)反应Ⅳ中，在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a＋b＝c)，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1＞T2，恒压下温度越高，α(A)越大，说明升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0，则ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进行。 19. 亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，某大学实验研究组设计由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)。 (1)已知：NO的结构为N≡O，亚硝酰氯的结构为Cl-N=O，几种化学键的键能数据如下表： 化学键 N≡O Cl-Cl Cl-N N=O 键能/( kJ·mol-1) 630 243 200 607 则：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)的ΔH= kJ·mol-1。该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件能自发进行。 (2)在恒温恒容的密闭容器中，氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： ①2NO2(g)+NaCl(s) ⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ②4NO2(g) +2NaCl(s) ⇌2 NaNO3(s)+2NO (g) +Cl2(g) K2 ③2NO(g) +Cl2(g) ⇌2ClNO (g) K3 则K3= (用含K1、K2的式子表示)。 (3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2∶1的NO和Cl2进行反应：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)，能判断该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。 a．容器中的压强不变 b．2v正(NO)=v逆(Cl2) c．气体的平均相对分子质量保持不变 d．该反应的平衡常数保持不变 e．NO和Cl2的体积比保持不变 (4)550℃下，若把2molNO和1molCl2加入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)，平衡时NO的转化率与温度T的关系如图所示，则M点的平衡常数K= 。 (5)中国科学院大学以Bi为电极材料，利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图所示(*表示微粒与Bi的接触位点)：依据反应历程图中数据，你认为电催化还原CO2生成HCOOH的选择性 (填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，理由是 。 〖答案〗 (1) -111 低温 (2) (3)acd (4)4 (5) 高于 生成CO的中间体的活化能高于生成HCOOH的中间体的活化能 〖解析〗 （1）2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)的ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(630×2+243) kJ·mol-1-(200×2+607×2) kJ·mol-1=-111 kJ·mol-1，通过计算，该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，ΔH－TΔS＜0时反应能自发进行，则该反应只有在低温下才能自发进行； （2）根据盖斯定律可知，③=①×2-②，； （3）a．对于反应2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)，反应前后气体体积减小，故压强是变量，当压强不再变化说明反应达到平衡，故a项正确； b．2v正(NO)=v逆(Cl2)，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故b项错误； c．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，但总物质的量改变，则气体的平均摩尔质量是变量，于是气体的平均相对分子质量也是变量，当它不再变化则说明反应已经达到平衡状态，故c项正确； d．绝热容器中，温度会改变，温度改变平衡常数就会改变，当平衡常数不再变化则说明反应已经达到平衡状态，故d项正确； e．NO和Cl2的体积比始终是2:1，不是变量，故NO和Cl2的体积比保持不变，不能说明达到平衡状态，故e项错误； 故答案为：acd。 （4）由题可得三段式： 2NO(g) + Cl2(g) ⇌ 2ClNO(g) 起始量（mol） 2 1 0 变化量（mol） 2×50% 0.5 1 平衡量（mol） 1 0.5 1， M点的平衡常数； （5） 依据反应历程图中数据，生成CO的中间体*COOH的活化能高于生成HCOOH的中间体*OCHO的活化能，所以电催化还原CO2生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性。 20. Ⅰ．已知25℃和101kPa下： ①2CH3OH(l) +2O2(g)=2CO(g) +4H2O(g)  ΔH=-akJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH=-bkJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O (l) ΔH=-ckJ·mol-1 (1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。 (2)反应①在 （填“高温”或“低温”或“任意温度”）条件下能自发进行。 Ⅱ．已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH＜0，设m为起始时的投料比，即m=。 (3)图a中投料比相同，温度从高到低的顺序为 。      图a                  图b (4)图b中m1、m2、m3从大到小的顺序为 。 (5)下列说法一定能判断该反应达到平衡状态的是________（填序号）。 A．一定温度下，容积固定的容器中，密度保持不变 B．容积固定的绝热容器中，温度保持不变 C．一定温度和容积固定的容器中，平均相对分子质量不变 D．CO2和H2的物质的量之比不再改变 Ⅲ．工业上可用丙烯加成法制备1，2—二氯丙烷（CH2ClCHClCH3），主要副产物为3—氯丙烯（CH2=CHCH2Cl），反应原理为： ①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2ClCHClCH3(g) ②H2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) 一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)发生反应，容器内气体的压强随时间的变化如表所示： 时间/min 0 60 120 180 240 300 360 压强/kPa 80 74.2 69.2 65.2 61.6 57.6 57.6 (6)用单位时间内气体分压的变化表示反应①的反应速率，即v=，则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)= 。 (7)该温度下，若平衡时HCl的体积分数为12.5%，反应①的平衡常数Kp kPa-1（KP为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位）。 〖答案〗 (1) CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)   (2)任意温度 (3) T3＞T2＞T1 (4) m1＞m2＞m3 (5)BC (6) 0.09kPa·min-1 (7)0.21 〖解析〗 （1）甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，反应①×+②×+③×2得到CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)，根据盖斯定律可知，，则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)  ； （2）反应①是熵增的放热反应，任意温度下反应ΔH—TΔS＜0，故反应①在任意温度条件下能自发进行； （3）该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，由图可知，投料比相同时，T1、T2、T3条件下二氧化碳的转化率依次减小，则反应温度的大小关系为T3＞T2＞T1； （4）投料比增大相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，温度相同时，m1、m2、m3条件下二氧化碳的转化率依次减小，则投料比的大小顺序为m1＞m2＞m3； （5）A．一定温度下，容积固定的容器中，气体体积始终不变，而气体质量也保持不变，故气体密度始终不变，则密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，A项不选； B．该反应为放热反应，容积固定的绝热容器中反应时，反应温度会升高，则温度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B项选； C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，一定温度和容积固定的容器中反应时，当平均相对分子质量不变说明反应物、生成物物质的量不变，即浓度不变，则反应已达到平衡，C项正确； D．当CO2和H2的起始物质的量之比与化学计量数之比相等时，反应中消耗CO2和H2的物质的量之比始终相等，则反应过程中CO2和H2的物质的量之比始终不变，则CO2和H2的物质的量之比不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，D项不选； 答案选BC； （6）由表格数据可知，120min时，容器内气体压强为69.2kPa，由方程式可知，反应①为气体体积减小的反应、反应②为气体体积不变的反应，则容器内气体的压强减小只与反应①有关，所以前120min内1，2—二氯丙烷的反应速率为= 0.09kPa·min-1； （7）由表格数据可知，起始丙烯和氯气的分压都为80kPa×=40kPa，300min时反应达到平衡，容器内气体压强为57.6kPa，由方程式可知，反应①为气体体积减小的反应、反应②为气体体积不变的反应，则容器内气体的压强减小只与反应①有关，所以平衡时1，2—二氯丙烷的分压为(80-57.6) kPa=22.4kPa，反应①消耗丙烯和氯气的分压都为22.4kPa；平衡时氯化氢的体积分数为12.5%，则氯化氢的分压为57.6kPa×12.5%=7.2kPa，反应②消耗丙烯和氯气的分压都为7.2kPa，平衡时丙烯和氯气的分压都为40kPa-22.4kPa-7.2kPa=10.4kPa，所以反应①的平衡常数Kp=≈0.21kPa-1。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章第三节化学反应的方向 1. 自然界中有一些过程是自发进行的。下列不属于自发进行的变化是 A．一滴墨汁滴加到一杯清水中使整杯水变黑 B．常温下水蒸气凝为液态水 C．水从低处往高处流 D．生灰石露置在空气中转化为熟石灰 2. 下列关于自发反应的叙述中，正确的是 A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 B．铁在潮湿的空气中生锈属于自发反应 C．自发过程必然是自发反应 D．自发反应与外界条件无关 3. 对于化学反应能否自发进行，下列说法中正确的是（    ） A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C．能自发进行的反应不一定能迅速发生反应 D．铜与稀硫酸反应生成氢气 4. 下列对熵的理解错误的是(　　) A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D．熵减的过程是不能自发进行的 5. 25 ℃、1.01×105 Pa时，下列反应能自发进行，但不符合熵增原理的是 A.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol-1 B. NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=+31.4kJ·mol-1 C. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol⁻¹‌ D. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−78.3kJ/mol 6. 25 ℃、1.01×105 Pa时，下列反应能自发进行，但不符合焓减的是 A. Zn(s)+CuSO4(aq)=Cu (s)+ZnSO4(aq) ΔH=−216.8kJ/mol B.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l) ΔH=+106.5kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ/mol D. 4Fe(OH)3 (s) + O2 (g)+ 2H2O(l) =4Fe(OH)3 (s) ΔH=−444.3kJ/mol 7.水蒸汽凝结成液态水，其焓变和熵变正确的是 A. ΔH＞0，ΔS＞0 B. ΔH＜0，ΔS＞0 C. ΔH＞0，ΔS＜0 D. ΔH＜0，ΔS＜0 8.自由能与化学反应进行的方向，下列过程一定不能自发进行的是 A. ΔH＞0，ΔS＞0 B. ΔH＜0，ΔS＞0 C. ΔH＞0，ΔS＜0 D. ΔH＜0，ΔS＜0 9.对于A.ΔH＞0，ΔS＜0和B.ΔH＜0，ΔS＜0，可以通过控制温度让反应自发进行。一般低温时， 的影响为主，高温时 的影响为主（用ΔH、ΔS）。高温自发的反应是 ，低温自发的反应是 。（用A、B） 10. 下列反应不能正向自发进行的是 A．2O3(g)=3O2(g) ΔH＜0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH＞0 C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH＞0 11. 下列说法正确的是 A．液态水凝结成冰的过程，ΔH＞0，ΔS＜0 B．固体溶解于水过程一定是ΔS＞0，ΔH的变化不确定 C．A(s)=B(s)+C(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 D．M(s)+aN (g) =2Q(g) ΔH＜0能自发反应，则a只可能等于1 12. 现有两个热化学方程式： ①(l)+H2(g)(l) ΔH＞0 ②(l)+2H2(g)(l) ΔH＜0 下列说法正确的是 A．反应①②中都存在：ΔS＞0 B．反应①一定不能自发进行 C．从焓变的角度看，反应①能自发进行 D．从熵变的角度看，反应②能自发进行 13. 磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色液体，遇水蒸气会发生反应生成两种强酸。实验室中利用反应：SO2(g)+Cl2 (g) ⇌SO2Cl2 (l) (g)制备磺酰氯，已知该反应在低温下能够自发进行。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH＜0，制备过程中温度不能太高 B．该反应低温下能够自发进行的原因是熵增 C．增大投料比[]，有利于SO2转化率的提高 D．SO2Cl2遇水蒸气会生成H2SO3和HCl 14. 为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：2HCl(g) +O2(g) =Cl2(g)+H2O (g) ΔH1=−57.2kJ/mol 。将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率（a）曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是 A．该反应的ΔS＜0 B． T1=440℃ C．单位时间内转化的HCl的量：P点＜M点 D．使用更高效的催化剂可提高P点HCl转化率 15. 利用丙烷制备丙烯的机理如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．反应的催化剂为M-H B．反应的快慢主要取决于步骤Ⅱ C．升高温度有利于提高丙烷的平衡转化率 D．加入催化剂可以改变该反应的焓变 16. N2O5是一种无色硝化剂，在T1温度下发生下列反应： 2N2O5(g) =4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0  。T1温度下的平衡常数为K1=125。下列说法错误的是 A．反应的ΔS＞0 B．体系颜色不再改变时，反应达到平衡 C．T1温度下平衡常数为K1，T2温度下平衡常数为K2，若K1＜K2，则T1＞T2 D．T1温度下，在体积为1L的恒温密闭容器中充入2mol N2O5，4molNO2，1molO2，此时反应将向正反应方向进行 17. (2011·浙江高考，节选)将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L－1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)，熵变ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。 18. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g) ⇌cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)： 分析图像，回答下列问题： (1)在图像反应 Ⅰ 中，若p1＞p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。 (2)在图像反应 Ⅱ 中，T1________T2(填“＞”、“＜”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在图像反应Ⅲ中，若T2＞T1，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)在图像反应Ⅳ中，若T1＞T2，则该反应能否自发进行？__________________________。 19. 亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，某大学实验研究组设计由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)。 (1)已知：NO的结构为N≡O，亚硝酰氯的结构为Cl-N=O，几种化学键的键能数据如下表： 化学键 N≡O Cl-Cl Cl-N N=O 键能/( kJ·mol-1) 630 243 200 607 则：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)的ΔH= kJ·mol-1。该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件能自发进行。 (2)在恒温恒容的密闭容器中，氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： ①2NO2(g)+NaCl(s) ⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ②4NO2(g) +2NaCl(s) ⇌2 NaNO3(s)+2NO (g) +Cl2(g) K2 ③2NO(g) +Cl2(g) ⇌2ClNO (g) K3 则K3= (用含K1、K2的式子表示)。 (3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2∶1的NO和Cl2进行反应：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)，能判断该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。 a．容器中的压强不变 b．2v正(NO)=v逆(Cl2) c．气体的平均相对分子质量保持不变 d．该反应的平衡常数保持不变 e．NO和Cl2的体积比保持不变 (4)550℃下，若把2molNO和1molCl2加入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+Cl2(g) ⇌2ClNO(g)，平衡时NO的转化率与温度T的关系如图所示，则M点的平衡常数K= 。 (5)中国科学院大学以Bi为电极材料，利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图所示(*表示微粒与Bi的接触位点)：依据反应历程图中数据，你认为电催化还原CO2生成HCOOH的选择性 (填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，理由是 。 20. Ⅰ．已知25℃和101kPa下： ①2CH3OH(l) +2O2(g)=2CO(g) +4H2O(g)  ΔH=-akJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH=-bkJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O (l) ΔH=-ckJ·mol-1 (1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。 (2)反应①在 （填“高温”或“低温”或“任意温度”）条件下能自发进行。 Ⅱ．已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH＜0，设m为起始时的投料比，即m=。 (3)图a中投料比相同，温度从高到低的顺序为 。      图a                  图b (4)图b中m1、m2、m3从大到小的顺序为 。 (5)下列说法一定能判断该反应达到平衡状态的是________（填序号）。 A．一定温度下，容积固定的容器中，密度保持不变 B．容积固定的绝热容器中，温度保持不变 C．一定温度和容积固定的容器中，平均相对分子质量不变 D．CO2和H2的物质的量之比不再改变 Ⅲ．工业上可用丙烯加成法制备1，2—二氯丙烷（CH2ClCHClCH3），主要副产物为3—氯丙烯（CH2=CHCH2Cl），反应原理为： ①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2ClCHClCH3(g) ②H2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) 一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)发生反应，容器内气体的压强随时间的变化如表所示： 时间/min 0 60 120 180 240 300 360 压强/kPa 80 74.2 69.2 65.2 61.6 57.6 57.6 (6)用单位时间内气体分压的变化表示反应①的反应速率，即v=，则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)= 。 (7)该温度下，若平衡时HCl的体积分数为12.5%，反应①的平衡常数Kp kPa-1（KP为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位）。 学科网（北京）股份有限公司 $