第二章 第三节 化学反应的方向（Word）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册同步测试教师用书（人教版）

第三节　化学反应的方向 　 自发过程与自发反应 1.下列过程是非自发过程的是（　　） A.水由高处向低处流 B.天然气的燃烧 C.整齐火柴的散落 D.室温下水结成冰 解析：D　室温下冰融化成水是自发过程，其逆向过程是非自发的。 2.下列关于自发过程的叙述中，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.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 解析：C　在一定条件下，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也是需要特定的条件的，A、B项错误；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，C项正确；改变条件，可以使非自发过程转变为自发过程，D项错误。 焓变与化学反应的方向 3.（2026·浙江宁波高二检测）下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是（　　） A.化学反应的焓变与其反应的方向无关 B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行 D.焓变为负值的反应都能自发进行 解析：C　焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 一般ΔH＞0，说明反应为吸热反应，不利于反应自发进行；ΔH＜0，说明反应为放热反应，利于反应自发进行。 4.下列不能用焓判据解释自发进行的过程是（　　） A.铁在潮湿空气中生锈 B.天然气的燃烧 C.铜在潮湿空气中产生铜绿 D.NH4Cl与Ba（OH）2·8H2O反应产生NH3 解析：D　从焓变角度，放热的反应可以自发进行，D是常见的吸热反应。 熵变与化学反应的方向 5.（链接教材P43图2-10）在图①中的A、B两个容器里，分别收集着两种不同的理想气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都充满了两个容器（如图②）。下列关于此过程的说法不正确的是（　　） A.此过程是体系混乱度增大的过程 B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出 C.此过程从有序到无序，无序程度增大 D.此过程是自发可逆的 解析：D　由题意可知，此过程为不伴随能量变化的自发过程，是体系无序程度即混乱度增大的过程。此自发过程是不可逆的。 6.（2026·浙江高二质检）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 H2（g）＜2 mol H2（g） B.1 mol CO2（g）＜1 mol O2（g） C.1 mol H2O（s）＞1 mol H2O（l） D.1 mol C（s，金刚石）＞1 mol C（s，石墨） 解析：A　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 H2（g）＜2 mol H2（g），A正确；CO2和O2物质的量相同，且均为气态，CO2含有的原子总数多，CO2的摩尔质量大，所以熵值：1 mol CO2（g）＞1 mol O2（g），B错误；等量的同物质，熵值关系为S（g）＞S（l）＞S（s），所以熵值：1 mol O（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。 化学反应方向的综合判据 7.下列说法不正确的是（　　） A.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 B.若某一反应ΔH＞0、ΔS＜0，则该反应在任何温度下都不能自发进行 C.2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）在常温下能自发进行，则该反应ΔH＞0 D.反应2Na2O2（s）＋2H2O（l）4NaOH（aq）＋O2（g）　ΔH＜0，ΔS＞0，一定能自发进行 解析：C　反应的自发性由焓变（ΔH）和熵变（ΔS）共同决定，A正确；当ΔH＞0且ΔS＜0时，ΔG＝ΔH－TΔS始终大于0，反应在任何温度下都不能自发进行，B正确；反应2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）的气体物质的量减少（4→3），ΔS＜0，常温下自发（ΔG＜0）需ΔH＜0，C错误；ΔH＜0且ΔS＞0时，ΔG＝ΔH－TΔS在任何温度下均小于0，反应一定能自发进行，D正确。 ｜易错提醒｜ 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系： （1）自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变。 （2）过程的自发性只能用于判断过程进行的方向，是否能实现还要看具体的条件。 （3）要利用焓判据和熵判据综合判断反应进行的方向，不能简单地单独使用。 8.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 解析：D　ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－TΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，A、C不符合题意；ΔH＜0，ΔS＜0，温度较低时可满足ΔH－TΔS＜0，即在较低温度下反应能自发进行，B不符合题意；ΔH＞0，ΔS＜0，任何温度下均有ΔG＝ΔH－TΔS＞0，该反应不能自发进行，D符合题意。 9.（链接教材P45“资料卡片”）下列说法正确的是（　　） A.液态水凝结成冰的过程，ΔH＞0，ΔS＜0 B.固体溶解于水的过程一定是ΔS＞0，ΔH的变化不确定 C.反应A（s）B（s）＋C（g）在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可能等于1、2、3 解析：B　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；固体溶解于水的过程一定是ΔS＞0，但不一定是放热过程或吸热过程，ΔH的变化不确定，故B正确；反应A（s）B（s）＋C（g）的ΔS＞0，室温下不能自发进行，说明室温下该反应ΔH－TΔS＞0，则ΔH＞0，故C错误；M（s）＋aN（g）2Q（g）　ΔH＜0是放热反应，若a＝3，ΔS＜0，ΔH－TΔS不一定小于零，反应不一定能自发进行，故D错误。 10.灰锡结构松散，不能制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？（已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡→灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.6 J·mol－1·K－1）（　　） A.会变 B.不会变 C.不能确定 D.升高温度才会变 解析：A　反应自发进行需要满足ΔH－TΔS＜0，由0 ℃为273 K，ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.6 J·mol－1·K－1，ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1＋273 K×6.6 J·mol－1·K－1＝－379.1 J·mol－1＜0，所以反应在0 ℃一定是自发进行的反应，即白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会变成灰锡而不能再继续使用，故选A。 11.（2026·北京高二检测）现有两个热化学方程式： ①（l）＋H2（g）（l）　ΔH1＞0 ②（l）＋2H2（g）（l）　ΔH2＜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 解析：B　反应①②均为液体与气体反应转化为液体的反应，均为熵减反应，即ΔS＜0，A错误；ΔG＝ΔH－TΔS＜0的反应能自发进行，而反应①的ΔH1＞0、ΔS＜0，则ΔH1－TΔS＞0，反应①在任何温度下都不能自发进行，B正确；从焓变的角度看，放热反应（ΔH＜0）倾向于自发进行，而ΔH1＞0，吸热不利于反应自发进行，所以反应①不能自发进行，C错误；从熵变的角度看，熵增的反应（正向混乱度增大）倾向于自发进行，而反应②的ΔS＜0，熵减不利于反应自发进行，D错误。 　 突出真实情境　倡导学以致用 1.发展绿色甲醇产业有助于减少温室气体排放和空气污染。“零碳甲醇燃料”燃烧[2CH3OH（g）＋3O2（g）2CO2（g）＋4H2O（g）]的过程中焓变和熵变均正确的是（　　） A.ΔH＞0，ΔS＜0 B.ΔH＜0，ΔS＜0 C.ΔH＞0，ΔS＞0 D.ΔH＜0，ΔS＞0 解析：D　甲醇的燃烧反应为熵增的放热反应，反应ΔH＜0、ΔS＞0，故选D。 2.汽车尾气（含烃类、CO、NO与SO2等）是城市主要污染源之一，治理办法之一是在汽车排气管上安装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）。由此可知，下列说法中正确的是（　　） A.该反应是熵增大的反应 B.该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂 C.该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率 D.该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应 解析：C　只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因该反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小。因熵减小不利于反应自发进行，故该反应常温下能自发进行的原因是反应放热。 3.“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理SO2、NO2等大气污染物。化学研究为处理废气、防止大气污染作出重要贡献。已知反应：SO2 （g）＋NO2 （g）SO3 （g）＋NO（g）　ΔH＝－41.8 kJ·mol－1。对于标准状况下SO2 （g）＋NO2 （g）SO3 （s）＋NO（g）　ΔH，下列有关说法错误的是（　　） A.升高反应温度可提高废气转化率 B.该反应的ΔH＜ －41.8 kJ·mol－1 C.若v生成（SO2 ）＝v消耗（NO2 ），则该反应达到平衡状态 D.该反应的ΔS＜0 解析：A　由于该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此升高温度，平衡逆向移动，废气的转化率降低，A符合题意；标准状况的温度为0 ℃，温度降低，平衡正向移动，则反应放出的热量更多，因此ΔH＜－41.8 kJ·mol－1，B不符合题意；若v生成（SO2）＝v消耗（NO2），则说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C不符合题意；由于反应后气体分子数减少，因此体系的混乱度减小，故ΔS＜0，D不符合题意。 创新命题设计　培育创新思维 4.（2026·浙江高二阶段练习）等温、等压、无非体积功（如电功等）条件下，某放热可逆反应体系的吉布斯自由能随反应历程变化的曲线如图。下列说法正确的是（　　） A.ΔG只与焓变和熵变有关 B.图中所标生成物是焓（H）最低点，同时也是自由能（G）最低点 C.从反应物到平衡态的ΔG＜0，从平衡态到生成物ΔG＜0 D.加入催化剂，图中三点在y轴方向上的相对距离不变 解析：D　ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关，A错误；放热反应ΔH＜0，生成物焓（H）低于反应物，是H最低点，但吉布斯自由能（G）最低点为平衡态（反应自发向G降低方向进行，平衡时G最小），生成物的G高于平衡态，B错误；从反应物到平衡态，反应自发向G降低方向进行，ΔG＝G平衡态－G反应物＜0，从平衡态到生成物，G升高，ΔG＝G生成物－G平衡态＞0，C错误；催化剂只降低反应活化能（改变过渡态G），不影响反应物、平衡态、生成物的G值，三点在y轴（G轴）方向上的相对距离（G差值）不变，D正确。 5.（2026·福建厦门高二月考）CaCO3/CaO循环在CO2捕获及能源转化领域具有广泛应用。研究人员提出可利用CaCO3与CH4反应制备合成气（CO和H2），主要发生反应： Ⅰ.CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）ΔH1＝＋178 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2（g）＋CH4（g）2CO（g）＋2H2（g）ΔH2＝＋247 kJ·mol－1 Ⅲ.CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）　ΔH3＝－164.4 kJ·mol－1 Ⅳ.CaCO3（s）＋CH4（g）CaO（s）＋2CO（g）＋2H2（g）　ΔH4 回答下列问题： ΔH4＝　　　kJ·mol－1，图中能表示反应Ⅳ的吉布斯自由能的变化ΔG与温度关系的曲线是　　　（填字母）。 答案：＋425　c 解析：根据盖斯定律可知ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝＋425 kJ·mol－1＞0，且该反应的ΔS＞0，再由ΔG＝ΔH－TΔS，可知反应的ΔG随着温度的升高而降低，曲线c满足该规律。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $