第二章 第三节 化学反应的方向 测试题 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

选择性必修1第二章第三节化学反应的方向测试题榆次一中李金虎一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）1．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。一定条件下，下列反应不能自发进行的是()A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0B．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)ΔH>0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH>02．下列说法完全正确的是A．自发进行的反应均是放热反应B．ΔS为正值的反应均能自发进行C．物质的量增加的反应，ΔS为正值D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>03．下列说法正确的是A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小C．常温下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0D．反应2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则反应的ΔH＞04．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法正确的是A．碳酸铵分解是因为外界给予了能量B．碳酸盐都不稳定，都能自发分解C．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增加D．碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发分解5．研究化学反应的方向具有重要意义，下列说法正确的是A．电解水的反应属于自发反应B．能自发进行的反应一定能迅速发生C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<06．在图Ⅰ中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，如图Ⅱ，两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()理想气体的自发混合A．此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化过程，即熵增大的过程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，混乱度增大D．此过程是自发可逆的7．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1、ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是()A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒8．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．需要加热才能够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9．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它能使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10．在其他条件不变时，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表示平衡转化率)，据此分析下列说法正确的是()A．在图Ⅰ中，说明正反应为吸热反应B．在图Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0C．在图Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应D．在图Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行二、填空题（本题包括5个小题，共60分）11．(10分)(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据：______________________________________________。(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO＋2CO=2CO2＋N2。反应能够自发进行，则反应的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。理由是_____________________________。12．(10分)已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980K时，估计ΔH－TΔS0。(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)＋4HF(g)=SiF4(g)＋2H2O(g)ΔH(298.15K)＝－94.0kJ·mol－1ΔS(298.15K)＝－75.8J·mol－1·K－1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_____________。13．（16分）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应[aA(g)＋bB(g)cC(g)]的化学平衡的影响，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表示转化率)。分析图像，回答下列问题：（1）反应Ⅰ中，若p1＞p2，则该反应的正反应为_________(填“放热”或“吸热”)反应，且为气体分子数______(填“减小”或“增大”)的反应；若此反应能自发进行，则必须满足的条件是。（2）在反应Ⅱ中，T1_____T2(填“＞”“＜”或“＝”)，该反应的正反应为(填“放热”或“吸热”)反应。14．（12分）已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应；①CH4(g)C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)。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，在图书馆中查到了如下的热力学数据：反应①的ΔH(298K)=＋74.848kJ·mol-1，ΔS(298K)=＋80.674J·mol-1·K-1。反应②的ΔH(298K)=＋376.426kJ·mol-1，ΔS(298K)=＋220.211J·mol-1·K-1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请参考上述信息，回答下列问题；(1)这两个反应是在(填“高温”或“低温”)下自发进行。

(2)反应①在常温下(填“能”或“不能”)自发进行。

(3)制取炭黑的允许温度范围为。

(4)为了提高甲烷的碳化程度,下面四个温度中最合适的是(填字母)。

A．905.2K B．927KC．1273K D．2000K15．（12分）已知在100kPa、298.15K时，石灰石分解反应：CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)ΔH=＋178.3kJ·mol﹣1ΔS=160.4J·mol﹣1·K﹣1，则：(1)该反应________（填“能”或“不能”）自发进行；(2)据本题反应数据分析，温度________（填“能”或“否”）成为反应方向的决定因素；(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为。(4)反应CH3OH(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在高温下自发向右进行，则下列判断正确的是________。A．ΔH＞0ΔH-TΔS＜0B．ΔH＜0ΔH-TΔS＞0C．ΔH＞0ΔH-TΔS＞0D．ΔH＜0ΔH-TΔS＜01．答案B解析：A项，是一个ΔH<0，ΔS>0的反应，一定能自发进行；B项，是一个ΔH>0，ΔS<0的反应，一定不能自发进行；C项，是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，低温条件下可自发进行；D项，是一个ΔH>0，ΔS>0的反应，高温条件下可自发进行。2．答案D解析：有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)，故A错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为反应是否自发的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即ΔS不一定为正值，如2H2S(g)＋O2(g)=2H2O(l)＋2S(s)，故C错；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增加反应，故D正确。3．答案C解析：不能仅仅根据焓变判断反应的自发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是自发进行的，A项错误；自发进行的反应，其现象不一定非常明显，非自发反应的熵不一定减小，B项错误；根据反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行可知，该反应的ΔH－TΔS＞0，又知该反应ΔS＞0，则该反应的ΔH＞0，C项正确；反应2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，则ΔH＜0，D项错误。4．答案C解析：碳酸铵分解是吸热反应，因此不能用焓判据来解释反应的自发性，其反应能够自发进行，是因为体系中氨气的生成使熵增大。5．答案D解析：电解水的反应属于非自发反应，A错误；能自发进行的反应不一定能迅速发生，B错误；自发反应有熵减的，非自发反应有熵增的，C错误；2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)是一个熵减的反应，常温下要自发一定是放热反应，ΔH<0，D正确。6.答案D解析根据题意ΔH＝0，ΔS＞0，由ΔH－TΔS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。7.答案B解析该反应是放热反应，反应物总能量高于生成物的总能量，A项正确；常温下，ΔH－TΔS＝－113kJ·mol－1－298K×[－145J·mol－1·K－1]×10－3kJ/J＜0，故常温下该反应可自发进行，高温和催化剂只是加快反应速率，B项错误，C项正确；CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒。8．答案C解析：A项，自发过程可能需要在一定条件下自发进行，如木炭的燃烧，故A错；B项，木炭的燃烧是需要加热的自发过程，故B错；D项，CaCO3eq\o(=,\s\up8(高温))CaO＋CO2↑属于在高温下进行的非自发过程，故D错。9．答案C解析只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应，故为熵减小的反应。因熵减小不利于反应自发进行，故自发进行的原因是正反应为反应放热。10．答案D解析A项，由图Ⅰ可知，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，图Ⅰ可知，同一温度下，若p1>p2，增大压强，反应物的平衡转化率增大，平衡向正反应方向移动，则a＋1>c，ΔS<0，错误；C项，由图Ⅱ可知，T1时反应速率快，T1>T2，T1平衡时的n(C)小于T2平衡时的n(C)，升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；D项，由图Ⅲ可知，增大压强平衡不移动，则a＋1＝c，若T1>T2，升高温度A的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，则ΔH<0，该反应能自发进行，正确。11.答案：(1)不能实现，因为该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，反应不可能自发进行(2)＜该反应的ΔS＜0，因该反应能自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，可知ΔH＜012.答案(1)小于大于(2)小于1240K解析(1)C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH＞0，则2CO(g)CO2(g)＋C(s)为放热反应，ΔH＜0，且该反应ΔS＜0，则当T＜980K时，ΔH－TΔS<0，T＞980K时，ΔH－TΔS＞0。(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH－TΔS<0，即－94.0kJ·mol－1－T×[－75.8J/(mol·K)]×10－3kJ/J<0则T<eq\f(94.0kJ·mol－1,75.8J/mol·K×10－3kJ/J)＝1.24×103K。13．答案（1）放热减小低温（2）＜放热解析：（1）反应Ⅰ中，恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0；由p1＞p2知恒温时压强增大，α(A)增大，说明此反应为气体分子数减小的反应，即为熵减反应，ΔS＜0。放热、熵减反应只能在低温条件下自发进行。（2）反应Ⅱ中，T2条件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，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应。14.答案(1)高温(2)不能(3)927.8~1790.4K(4)C解析(1)该反应是吸热的熵增反应,在高温下自发。(2)ΔH－TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×298K=50.807kJ·mol-1>0,所以该反应在常温下不能自发进行。(3)甲烷裂解为炭黑和氢气时,ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1－80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×