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2.3 化学反应的方向 同步巩固练
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．熵增加且放热的反应一定是自发反应
B．非自发反应在任何条件下都不能实现
C．温度越高，平衡常数越大
D．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
2．下列说法中正确的是
A．非自发反应在任何条件下都不能发生
B．熵增加且放热的反应一定是自发反应
C．熵减小或不变的反应一定是非自发反应
D．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
3．已知，当时，反应能自发进行，当时，反应不能自发进行。下列说法中正确的是
A．自发反应的实现与反应条件无关
B．熵增加且放热的反应一定是自发反应
C．自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是不能自发进行的反应
4．下列说法正确的是
A．反应在室温下可自发进行，则该反应的
B．在常温下能自发进行，则该反应的
C．室温下不能自发进行，则该反应的
D．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
5．在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1mol NaCl溶解在1L水中，此溶解过程中体系的ΔH-TΔS和熵如何变化
A．ΔH-TΔS>0，ΔS>0 B．ΔH-TΔS<0，ΔS>0
C．ΔH-TΔS>0，ΔS<0 D．ΔH-TΔS<0，ΔS<0
6．下列说法正确的是
A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的
D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
7．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
8．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量B，发生反应：2A(g)＋B(s) 2D(g)　ΔH<0，测得相关数据如下，分析可知下列说法不正确的是
实验 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应温度/℃ 800 800 850
c(A)始/mol·L-1 1 2 1
c(A)平/mol·L-1 0.5 1 0.85
放出的热量/kJ a b c
A．实验Ⅲ的化学平衡常数：K<1
B．放出的热量关系为b kJ>2a kJ
C．实验Ⅲ在30 min时达到平衡，则30 min内A的平均反应速率v(A)为0.005 mol·L-1·min-1
D．当容器内气体密度不随时间变化时，表明上述反应已达平衡
9．在容积不变的密闭容器中，一定量的SO2与O2发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。温度分别为t1和t2时，SO3的体积分数随时间的变化如图所示，下列关系不正确的是
A．t10 D．K1>K2
10．分析下列反应，在任何温度下均能自发进行的是
A．2N2(g)+O2(g)=2N2O(g) ΔH=+163 kJ·mol-1
B．2Ag(s)+Cl2(g)= 2AgCl(s) ΔH=-127 kJ·mol-1
C．2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g) ΔH=+91 kJ·mol-1
D．2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l) ΔH=-98 kJ·mol-1
11．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①、②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是
A．反应②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0
B．983K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983K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主
12．下列有关叙述正确的是
选项 已知 解释与结论
A 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液，振 荡，溶液变为黄色 氧化性：H2O2>Fe3+
B 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)═4Fe(OH)3(s)该反应在常温下能自发进行 该反应的△H>0
C CH3OH(g)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)△H=+190kJ/mol 该反应说明CH3OH比H2稳定
D 活泼金属Al、不活泼金属Cu和浓硝酸可以形成原电池 Al作正极，Cu作负极
A．A B．B C．C D．D
13．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是
A． B．
C． D．
14．已知体系自由能变化时反应能自发进行．两个氢化反应的与温度的关系如图所示，下列说法正确的是

A．反应①的
B．反应②在时的反应速率很快
C．温度大于时，反应①能自发进行
D．反应②的
15．其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率)，据此分析下列说法正确的是
A．在图像反应I中，若p1＞p2，则此反应的ΔS＞0
B．在图像反应III中，若T1＞T2，则该反应能自发
C．在图像反应II中，说明该正反应为吸热反应
D．由图像可知该反应在任意温度下均可自发
二、填空题
16．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“=”)0，ΔS (填“>”“<”或“=”)0，在低温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，则：
①该反应常温下 (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”)成为反应方向的决定因素。
(3)已知下列数据：CaO(s)＋SO3(g)=CaSO4(s)　ΔH=－401.9 kJ·mol－1
CaSO4(s) CaO(s) SO3(g)
S/J·mol－1·K－1 107.0 39.75 256.65
用CaO(s)吸收高炉废气中的SO3气体 (填“能”或“不能”)防止SO3污染环境。
17．地下水中的氮污染主要是由引起的，人们对的转化进行了长时间的研究，目前主要有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下，将硝酸盐还原成氮气：。
(1)下列说法错误的是 (填序号)。
A．氮肥溶于水的过程中熵值增大
B．在酸性条件下，活泼金属与反应属于自发反应
C．Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素
(2)已知：的，(a、b均为正值)，该反应 (填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。
18．合成氨工业的核心反应是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量 (填“＜”、“＞”或“＝”)46.2 kJ，理由是 。
(3)关于该反应的下列说法中，正确的是 (填字母)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
19．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①，②。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的，
反应②的，
已知，上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
（1）反应①在 （填“高温”或“低温”）下能自发进行。
（2）反应①能否自发进行是由 （填“焓变”或“熵变”）决定的。
（3）制取炭黑的允许温度范围： 。
（4）为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是 （填标号）。
A．905.2K B．927K C．1273K D．2000K
参考答案
1．A
A．熵增加△S＞0，且放热△H＜0，反应△H-T△S＜0一定是自发反应，故A正确；
B．非自发反应在一定条件下可进行，如Cu与稀硫酸电解下反应，故B错误；
C．不确定反应的焓变，不能说明温度越高，所对应的平衡常数越大，故C错误；
D．焓变和熵变共同决定反应是否自发，故不一定放热反应都是自发的，也不一定吸热反应都是非自发的，故D错误；
故选：A。
2．B
A．非自发反应在一定条件下可进行，如Cu与稀硫酸电解下反应，故A错误；
B．熵增加且放热的反应，△H-T△S＜0，反应可自发进行，故B正确；
C．熵减小或不变的反应不一定自发进行，单一判据不够全面，故C错误；
D．吸热反应、放热反应均可能自发进行，单一判据不够全面，故D错误；
故选：B。
3．B
A．与温度相关，则自发反应的实现与反应条件有关，A错误；
B．熵增加且放热的反应，、，则，反应一定能自发进行，B正确；
C．反应能否自发进行，由熵变、焓变和反应温度共同决定，所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行，C错误；
D．放热反应或吸热反应都可能自发进行，D错误。
故选B。
4．A
要判断反应是否自发进行，根据△G=△H-T△S，当△H<0，△S>0时，△G<0反应自发进行；当△H>0，△S>0时，高温下自发，低温下不自发；当△H<0，△S<0时，高温下不自发，低温下自发；当△H>0，△S<0时，△G>0反应不自发。
A．已知反应在室温下可自发进行，说明该反应为△G＜0的反应，因为该反应的△S＜0，所以反应的△H＜0，A正确；
B．反应在常温下自发进行，由于△S<0，所以△H<0，B错误；
C．反应在常温下不自发，由于△S>0，所以△H>0，C错误；
D．常温下反应不能自发进行，由于△S>0，所以△H>0，D错误。
答案选A。
5．B
NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH-TΔS<0；NaCl(s)=NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS>0。
故选B。
6．C
A．非自发的反应是在任何条件下均不能自发进行的反应，故A错误；
B．同一种物质的熵：气态>液态>固态，即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，故B错误；
C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的，时反应能自发进行，该反应室温下可自发进行，则，故C正确；
D．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，即且的反应一定能自发进行，故D错误；
故选：C。
7．C
A．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，A错误；
B．由A可知，ΔH>0，B错误；
C．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；反应中气体的物质的量增加，ΔS>0，C正确；
D．由C可知，ΔS>0；ΔH>0，ΔS<0的反应在任何温度下反应都不能自发进行，D错误；
故选C。
8．B
A．实验Ⅰ达平衡时K=1，实验Ⅲ温度升高，平衡向逆反应方向移动，K<1，A正确；
B．实验Ⅱ反应物的转化量是实验Ⅰ的2倍，所以b=2a，B错误；
C．实验Ⅲ达平衡时，Δt=30 min，Δc(A)=0.15 mol·L-1，故v(A)=0.005 mol·L-1·min-1，C正确；
D．由于B为固体，若气体密度不变，说明整个体系中气体的总质量不变，A、D浓度维持不变，反应已达平衡，D正确；
故选B。
9．C
A．根据“先拐先平”者大，从图像中可以看出t2先达到平衡，所以温度t2>t1，A正确；
B．该正反应的气体分子数减小，则体系的混乱度减小，即 S<0，B正确
C．随着温度的升高，达平衡时SO3的体积分数降低，所以随着温度升高反应向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，故ΔH＜0，C错误；
D．因为反应为放热反应，温度越高，平衡逆向进行，K值减小，K1>K2，D正确；
故选C。
10．D
△H-T△S＜0的反应可自发进行，即任何温度下均能自发进行，必须是放热反应，且是熵增的过程。
A．反应是吸热反应，△H＞0，△S＜0，任何温度下都不能自发进行，A错误；
B．反应是放热反应，△H＜0，△S＜0，高温下不能自发进行，B错误；
C．反应是吸热反应，△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，C错误；
D．反应是放热热反应，△H＜0，△S＞0，任何温度下能自发进行，D正确；
故选D。
11．C
A．生成物气体化学计量数系数之和小于反应物气体化学计量系数之和，所以ΔS＜0，则-TΔS＞0，根据ΔG=ΔH-TΔS，因为能满足ΔG＜0，所以ΔH＜0，A正确；
B．ΔG越小，说明它能够反应的趋势更大，983K时两反应的ΔG相等，之后两反应的ΔG大小关系发生变化，则反应主次趋势发生变化，所以983K是反应趋势变化的转折点，B正确；
C．反应①的ΔS>0，则-ΔS＜0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2对应反应①，C错误；
D．当温度低于983K时，L1的ΔG更小，所以以反应②为主，产物以CO2为主，D正确；
综上所述答案为C。
12．D
A．硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子，所以不能判断氧化性：H2O2>Fe3+，故A错误；
B．该反应的△S＜0，常温下能自发进行，必须△H＜0，故B错误；
C．反应只能说明反应物总能量小于生成物总能量，不能确定CH3OH、H2能量的大小，则不能确定CH3OH、H2稳定性，故C错误；
D．在浓硝酸、Al、Cu原电池中，Cu作负极，发生氧化反应，Al钝化作正极，故D正确；
故选D。
13．B
A．和物质的量相同，且均为气态，含有的原子总数多，的摩尔质量大，所以熵值，A错误；
B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值，B正确；
C．等量的同物质，熵值关系为：，所以熵值，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，D错误；
答案为：B。
14．C
由图象分析可知：反应①随温度的升高，逐渐减小；反应②随温度的升高逐渐增大，结合分析解答。
A．反应①随温度的升高，逐渐减小，则，故A错误；
B．该题我们可以推测自发反应时的温度，但无法推测什么温度的反应快慢，故B错误；
C．因时，反应能自发进行，反应①在温度大于1000℃时，故此时反应①能自发进行，故C正确；
D．根据数学知识可知，为该图象的截距，而反应而的截距小于0，故，故D错误；
答案选C。
15．B
A．在图像反应I中，如果p1＞p2，相同温度下，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，A的转化率增大，说明平衡正向移动，则a+1＞c，即此反应的ΔS＜0，故A错误；
B．在图像反应III中，同一温度下，增大压强，A的转化率不变，说明反应前后气体计量数之和相等，则a+1＝c，则反应前后熵不变，若T1＞T2，升高温度，A的转化率降低，说明正反应是放热反应，所以ΔH＜0，当ΔG＝ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，故B正确；
C．在图像反应II中，在T1温度下先达到平衡，说明T1＞T2，升高温度，C的物质的量减少，则平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即该反应正向为放热反应，故C错误；
D．在图像反应II中，无法确定化学反应熵变关系，因此无法判断反应自发进行的条件，故D错误；
综上所述，说法正确的是B项，故答案为B。
16．(1) > > 不能
(2) 不能 能
(3)能
（1）该反应为吸热反应，化学反应后气体的化学计量数之和增加，所以ΔH>0，ΔS>0，低温时ΔG=ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
（2）①常温下石灰石不分解，反应不能自发进行；
②该反应的ΔH>0，ΔS>0，属于熵增加的吸热反应，故在高温下该反应能够自发进行。
（3）根据已知数据求得ΔS=107.0 J·mol－1·K－1－39.75 J·mol－1·K－1－256.65 J·mol－1·K－1=－189.4 J·mol－1·K－1，ΔH－TΔS=－401.9 kJ·mol－1－298 K×(－189.4×10－3kJ·mol－1·K－1)≈－345.46 kJ·mol－1，所以该反应能自发进行，因此用CaO(s)吸收高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境是可行的。
17． C 无法判断是否能
(1) A．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，酸性条件下具有强氧化性，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；
故答案为：C；
(2)，由于无法判断a和bT值的相对大小，故无法确定是大于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。
18． 减小 ＜ 此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ D
根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。
(1)催化剂能够降低反应的活化能，故E1减小；
(2)N2和H2的反应为可逆反应，则充入0.5mol N2和1.5mol H2充分反应，不能完全反应，则释放的热量小于46.2kJ；
(3)根据图像，反应为放热反应，则ΔH＜0，根据反应的方程式，反应为气体的物质的量减小的反应，即ΔS＜0，答案为D。
19． 高温 熵变 927.8～1709.4K C
(1)由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有，所以反应①在高温下能自发进行；
(2)因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定；
(3)天然气裂解为炭黑时，，
得，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8K；
天然气裂解为乙炔时，，
得，即温度高于1709.4K时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气。
所以要制取炭黑，温度需控制在927.8～1709.4K之间；
（4）根据（3），为了提高甲烷的炭化程度，最合适的温度选C。
本题考查化学反应方向的判据，明确影响化学反应自发进行的因素是熵变、焓变，放热反应易自发进行、熵增反应易自发进行，反应能自发进行、反应不能自发进行、反应达到平衡状态。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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