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2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1．某温度下，在①、②两个恒容密闭容器中发生反应：H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)，K=2.25。物质的起始浓度如下表：
容器编号 起始浓度(mol·L-1)
H2 CO2 H2O CO
① 0.1 0.1 0 0
② 0.2 0.1 0.2 0.1
下列说法正确的是
A．反应开始，②中反应逆向进行 B．平衡时，①中c(CO2)=0.04mol·L-1
C．①、②均达平衡时，各组分浓度相同 D．①中H2的平衡转化率为40%
2．下列变化过程属于熵增的是
A．N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) B．NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq)+ H2O(l)
C．C(s) + CO2(g) =2CO(g) D．NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)
3．已知2A(g) 3B(s)+C(g) ΔH＜0， 假设ΔH和ΔS不随温度而改变，下列说法中正确的是
A．低温下能自发进行
B．高温下能自发进行
C．任何温度下都能自发进行
D．任何温度下都不能自发进行
4．下列说法正确的是
A．非自发反应就是一定不能实现的反应
B．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据
C．反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s) 能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．反应NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1 能自发进行，原因是熵增效应大于焓增效应
5．下图为物质的温度随时间而变化的降温曲线，已知葡萄糖的溶解会改变水的凝固点，且改变值与葡萄糖的浓度成正比。则下列说法错误的是
A．水结冰是熵减的过程
B．由TB′C．由TB″D．B′C′与B″C″温度不断下降，是由于水的不断凝固改变了溶液的浓度，进而改变了水的凝固点
6．对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H＝ 905.8 kJ mol 1，下列说法正确的是
A．该反应须在高温下才能自发进行
B．升高温度、增大压强都有利于提高NH3的平衡转化率
C．0.4 mol NH3与0.5 mol O2充分反应可释放90.58 kJ的能量
D．及时分离出混合体系中的水可以促使平衡正向移动
7．某化学反应其△H=-122kJ/mol，△S=-231J/(mol·K)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行
A．仅在高温下自发进行 B．仅在低温下自发进行
C．在任何温度下都能自发进行 D．在任何温度下都不能自发进行
8．下列过程属非自发的是
A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰
C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧
二、非选择题
9．根据所学知识判断：下列过程吸热还是放热？体系的混乱度增大还是减小？
(1)Fe(s)→Fe(g)______
(2) ______
(3) ______
(4) ______
10．判断下列反应的熵值的变化，在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。
(1)：_______。
(2)：_______。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．②中反应开始时Q=B．设①中达到平衡时CO浓度为xmol/L，则根据化学方程式可知，平衡时氢气和二氧化碳浓度均为(0.1-x)mol/L，一氧化碳和水浓度均为xmol/L，，解得x=0.06mol/L，则平衡时二氧化碳浓度为0.04mol/L，B正确；
C．由题给数据可知，反应①平衡时，水蒸气和一氧化碳的浓度相等，反应②中水蒸气和一氧化碳浓度不相等，由方程式可知，反应达到平衡时，水蒸气和一氧化碳浓度依然不相等，则①、②均达平衡时，各组分浓度不相同，C错误；
D．①中反应转化的氢气浓度为0.06mol/L，则转化率为60%，故D错误；
故答案选B。
2．C
解析：A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，正反应方向气体体积减小，混乱度减小，熵减小，故A不符合题意；
B．反应NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)中，正反应方向离子浓度减小，混乱度减小，熵减小，故B不符合题意；
C．反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)中，正反应方向气体的体积增大，混乱度增大，熵增大，故C符合题意；
D．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)中，正反应方向气体体积减小，混乱度减小，熵减小，故D不符合题意；
答案选C。
3．A
解析：2A(g) 3B(s)+C(g) ΔH＜0，正反应是气体体积减小的放热反应，ΔS<0，要使△H-T △S＜0，则T为低温，所以该反应在低温下能自发进行，故选：A。
4．D
解析：A．改变反应条件可使非自发反应转化为自发反应，如碳酸钙的分解在低温条件下是不能自发的反应，但在高温条件下是自发进行的反应，故A错误；
B．焓变和熵变都与反应的自发性有关，ΔG＝ΔH-TΔS为判断反应自发性的判据，焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据，故B错误；
C．反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)的ΔS＜0，该反应能自发进行，应满足ΔH-TΔS＜0，则ΔH<0，故C错误；
D．反应NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1的ΔS>0，ΔH>0，反应能自发进行，应满足ΔH-TΔS＜0，因此该反应能自发进行的原因是熵增效应大于焓增效应，故D正确；
故答案选D。
5．C
解析：A．水结冰是由液态转化为固态，是熵减的过程，A项正确；
B．由图可知，TB为纯水的凝固点，但是TB′C．由TB″D．由图可知，B′C′与B″C″温度不断下降，主要是由于水不断凝固改变了溶液的浓度，进而改变了水的凝固点，D项正确；
故答案选C。
6．D
解析：A．该反应是放热反应，△S＞0的反应，根据△H＝△H T△S＜0，须在任意温度下能自发进行，故A错误；
B．升高温度，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率降低，增大压强，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率降低，故B错误；
C．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H＝ 905.8 kJ mol 1，该反应是可逆反应，因此0.4 mol NH3与0.5 mol O2充分反应可释放的能量小于90.58 kJ，故C错误；
D．及时分离出混合体系中的水，平衡正向移动，可以促使平衡正向移动，故D正确。
综上所述，答案为D。
7．B
【分析】依据反应的焓变和熵变结合温度分析计算，△H-T△S＜0说明反应自发进行，△H-T△S＞0时反应不能自发进行。
解析：△H-T△S＜0说明反应自发进行，△H-T△S＞0时反应不能自发进行，△H-T△S= -122kJ mol-1-T×（-231×10-3kJ mol-1 K-1）= -122+231×10-3T，当T较小时，△H-T△S=-122+231×10-3T＜0，所以反应仅在低温下自发进行，故选B。
8．B
解析：A． 自然界中水由高处向低处流是自发过程，故A不符合；
B． 室温下冰的融化是自发过程，其逆向室温下水结成冰是非自发的，故B符合；
C． 气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，故C不符合；
D． 煤气的燃烧是自发过程，故D不符合；
故选B。
二、非选择题
9．(1)吸热；熵增大(2)放热；熵减小(3)放热；熵减小(4)吸热；熵增大
【分析】同种物质由固体到液体，由液体到气体过程属于吸热过程；常见的反应中：大多数化合反应、物质的燃烧、酸碱中和、铝热反应、金属与酸的置换反应属于放热反应；大多数分解反应、氯化铵晶体与氢氧化钡的反应、碳与二氧化碳的反应等属于吸热反应；熵是用来描述体系的混乱度，混乱度越大熵值越大，物质溶解过程、气体扩散过程、同种物质由固体到液体，由液体到气体过程、反应中气体系数增大的反应都是熵增大的过程，据此解答。
解析：（1）Fe(s)→Fe(g)物质由固体到气体变化，需要吸收热量；体现混乱度增大，属于熵增大的过程。
（2）为氢气燃烧，属于放热反应；反应中气体系数减小，属于熵减小反应。
（3）是化合反应，属于放热反应；反应中气体系数减小，属于熵减小的反应。
（4）是NaOH在水中电离的过程，固体溶解属于吸热过程；混乱度增大，属于熵增大的过程。
10． 减小 不变
解析：(1)反应中，气体分子数减少，混乱度减小，熵减小；
(2)反应中，气体分子数不变，混乱度几乎不变，熵几乎不变

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