化学反应的方向 同步练习题 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.1化学反应的方向同步练习题一、选择题1．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程B．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程C．对于孤立体系，自发过程向着熵增的方向进行D．反应能自发进行，则该反应的2．合成氨反应中物质的能量与反应过程的关系如图所示。已知键能、。下列说法正确的是A．一定条件下，反应能自发进行的原因是B．C．合成氨使用催化剂是为了提高反应物的平衡转化率D．合成氨使用高温的目的是提高反应物的平衡转化率，使用高压的目的是增大反应速率3．已知反应的，，下列正确的是A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行4．2020年9月，我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺：2060年实现碳中和。实现碳中和的对策大概分为碳替代、碳减排、碳封存、碳循环4种路径。以下说法错误的是A．利用太阳能等清洁能源代替煤炭，属于碳替代B．向煤中加入适量碳酸钙可减轻空气污染但不属于碳减排C．在高压条件下将CO2以固体形式封存在地下过程中需要破坏σ键和π键D．反应2CO2+6H2=C2H4+4H2O常温下能自发进行，此反应能实现碳循环且该反应为放热反应5．已知∆G=∆H-T∆S(忽略∆H、∆S随温度的变化)，若∆G<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．2C(s)+O2(g)=2CO(g)C．TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)D．TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)6．已知当△H-T·△S＜0时化学反应能自发进行。下列化学反应肯定能自发进行的是（）A．N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)B．2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)＋2OH-(aq)＋H2↑C．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)7．相同温度和压强下，关于物质下列数值大小比较，不合理的是A．热值：B．熵：C．中和热：稀稀HClD．燃烧焓变：1molC(s，金刚石)>1molC(s，石墨)8．下列说法错误的是A．该反应的，，在低温下，该反应不能自发进行B．该反应的，，在低温下能自发进行C．该反应的，，在低温下，该反应能自发进行D．该反应的，，在高温下，该反应能自发进行9．已知NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1，下列说法正确的是A．该反应任何温度下都不能自发进行B．该反应是一个熵增加的反应C．其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应10．已知固体溶于水放热，其焓变和熵变分别为和，下列说法正确的是A．和均大于零 B．和均小于零C．大于零，小于零 D．小于零，大于零二、填空题11．化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。化学反应AH/kJ·mol—1①-9857.2②393.5-2.86③-176-285(1)根据表中数据可知：反应①在下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。(2)有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？(填“是”或“否”)。阐述判断的理由。(3)利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围。(写出过程)12．试判断下列体系的熵变是大于0，还是小于0。(1)水蒸气冷凝成水；(2)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)；(3)乙烯聚合成聚乙烯(4)N2O4(g)2NO2(g)13．请回答下列问题：(1)写出N2H的电子式。(2)CH4、H2O、H2S沸点由低到高的顺序是。(3)判断2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)反应的自发性并说明理由。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．依据∆G=∆H-T∆S＜0，放热的自发反应，∆H＜0，∆S可以大于0也可以小于0，则可能是熵减小的过程，但对于吸热的自发反应，因为∆H＞0，所以一定存在∆S＞0，即一定为熵增加的过程，A正确；B．不管一个反应的焓判据和熵判据是大于0还是小于0，判断反应的自发性时，都可利用焓判据和熵判据组成的复合判据∆G=∆H-T∆S进行判断，B正确；C．热力学第二定律指出：一切孤立体系都朝着熵增的方向进行，熵增反应是反应自发进行的一个有利因素，C正确；D．反应的∆S＜0，能自发进行，则该反应的∆H＜0，D不正确；故选D。2．B解析：A．根据能量与反应过程图和化学方程式可知，该反应是熵减且放热的反应，因此该反应能自发进行的原因是，A项错误；B．，得到，B项正确；C．催化剂不会改变反应物的平衡转化率，C项错误；D．该反应是放热反应，高温会降低反应物的平衡转化率，D项错误；答案选B。3．C【分析】根据吉布斯自由能可判断反应是否自发进行，当时，反应能自发进行，据此分析解答。解析：反应的，，因为T，则一定大于0，即反应在任何温度下都不能自发进行，C项符合题意。故选C。4．C解析：A．利用太阳能等清洁能源代替煤炭，可减少二氧化碳等的排放，有利于节约资源、保护环境，故A正确；B．煤中加入适量碳酸钙，可达到固硫的作用，减少燃烧产物中二氧化硫的量，但不能减少二氧化碳的排放量，故B正确；C．CO2封存过程为物理变化，没有化学键断裂，故C错误；D．反应2CO2+6H2=C2H4+4H2O为熵减小的反应，该反应能发生则其焓变应小于0，为放热反应，故D正确；答案选C。5．C解析：A．根据图像可知，600℃时，C(s)+O2(g)=CO2(g)的∆G＜0，反应自发进行，A不符合题意；B．根据图像可知，600℃时，2C(s)+O2(g)=2CO(g)的∆G＜0，反应自发进行，B不符合题意；C．根据图像可知，600℃时，TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)的∆G＞0，反应不能自发进行，C符合题意；D．根据图像可知，600℃时C(s)+O2(g)=CO2(g)与TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)相加可得：TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)的∆G＜0，反应自发进行，D不符合题意；故选C。6．B解析：A．N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)为工业上合成氨的反应，是放热反应，△H＜0，反应过程中混乱度减小，△S＜0，根据△H-T△S＜0，反应在较低的温度下才能自发进行，故A不符合题意；B．2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)＋2OH-(aq)＋H2(g)↑，活泼金属与水的反应属于放热反应，△H＜0，反应过程中混乱度增大，△S＞0，该反应在任何情况下都可自发进行，故B符合题意；C．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)是镁的燃烧，属于放热反应，△H＜0，混乱度减小，△S＜0，较低的温度下才能自发进行，故C不符合题意；D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)是分解反应，绝大多数分解反应是吸热反应，△H＞0，反应过程中混乱度增大，△S＞0，反应在较高的温度下才能自发进行，故D不符合题意；答案选B。【点睛】一个放热的熵增加的反应，肯定是一个自发的反应即△H＜0，△S＞0，△G＜0；一个吸热的熵减少的反应，肯定是一个不自发的反应:△H＞0，△S＜0，△G＞0；一个放热的熵减少的反应，降低温度，有利于反应自发进行，△H＜0，△S＜0，要保证△G＜0，T要降低；一个吸热的熵增加的过程，升高温度，有利于反应自发发生。△H＞0，△S＞0，要保证△G＜0，T要升高得足够高。7．A解析：A．热值是指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，1g完全燃烧放出的热量比1g完全燃烧放出的热量要大，故热值：，A错误；B．熵是衡量物质混乱度的物理量，同一物质气态是的熵＞液态＞固态，故，B正确；C．中和热是指强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，与酸、碱的种类无关，故中和热：稀稀HCl，C正确；D．由于石墨比金刚石稳定，故1mol固态金刚石具有的总能量高于1mol固态石墨的总能量，故燃烧焓变：1molC(s，金刚石)>1molC(s，石墨)，D正确；故答案为：A。8．C【分析】满足△G=△H-T•△S＜0的反应能够自发，据此分析判断。解析：A．该反应的，，满足△G=△H-T•△S＜0的反应能够自发，则该反应在高温下能自发进行，在低温下不能自发进行，故A正确；B．该反应的，，满足△G=△H-T•△S＜0的反应能够自发，则该反应在低温下能自发进行，故B正确；C．该反应的，，满足△G=△H-T•△S＜0的反应能够自发，则该反应在高温下能自发进行，在低温下不能自发进行，故C错误；D．该反应的，，满足△G=△H-T•△S＜0的反应能够自发，则该反应在高温下能自发进行，故D正确；故选C。9．B解析：A．反应自发进行的条件为ΔG=ΔH-TΔS＜0，已知NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1，ΔH＞0，正反应方向为混乱度增大的方向，ΔS＞0，高温时，ΔG=ΔH-TΔS＜0，该反应能自发进行，故A错误；B．根据A项分析，正反应方向为混乱度增大的方向，ΔS＞0，该反应是一个熵增加的反应，故B正确；C．其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应速率，不能改变平衡移动，则不能改变化学反应进行的方向，故C错误；D．反应能否自发进行与吸放热无关，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应，能自发进行，故D错误；答案选B。10．D解析：已知固体溶于水放热，则焓变小于零；碳酸钠溶解后粒子的混乱度变大了，为熵增过程；故选D。二、填空题11．(1)任何温度(2)否该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行(3)，则，解得，即低于时反应③能正向自发进行解析：（1）由表中数据可知，反应①的H0，S0，在任何温度下都有H-TS0，所以反应①在任何温度下，都能正向自发进行，故答案为:任何都能；（2）由表中数据可知，反应②的H0，S0，在任何温度下都有H-TS0，所以在任何温度下都不能正向自发进行，故答案为:不可行，该反应为吸热、熵减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行；（3）反应③的H=-176kJmol-1，S=285Jmol-1，H-TS0，则-176+0.285T<0，T617.5K344.5，即低于344.5时反应③能正向自发进行，故答案为:低于344.5时反应③能正向自发进行。12．(ΔS＜0ΔS＞0ΔS＜0)ΔS＞0解析：(1)同一物质的熵与其聚集状态有关：S(g)＞S(1)＞S(s)，所以水蒸气冷凝成水，熵值减小，即ΔS＜0；(2)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应过程中生成气体，熵值增加，即ΔS＞0；(3)乙烯聚合成聚乙稀，有气体反应生成固体，熵值减小，即ΔS＜0；(4)N2O4(g)=2NO2(g)正反应为气体体积增大的反应，熵值增