2024届高三新高考化学大一轮专题训练：化学反应的方向
一、单选题
1．（天津市和平区2023届高三下学期三模化学试题）通过2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1催化还原的方法，可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
D．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
2．（2023春·江苏徐州·高三统考期中）对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下都能自发进行
B．和充分反应时，吸收的热量为322.2kJ
C．反应的平衡常数可表示为
D．其他条件相同，增大，CH4的转化率下降
3．（2022秋·湖南常德·高三常德市一中校考期中）已知：①
②
③
下列叙述错误的是
A．
B．1mol和的总能量等于的总能量
C．反应②中若生成，将变小
D．在常温下，反应③能自发进行
4．（2023秋·江苏扬州·高三江苏省高邮中学校联考期末）在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应：
反应I：
反应Ⅱ：
达平衡时，转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性]，下列说法不正确的是
A．反应I的
B．温度一定，通过增大压强能提高的平衡产率
C．温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D．同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应
5．（2023春·广东·高三惠州一中校联考阶段练习）在恒容密闭容器中进行反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g) H>0。下列说法不正确的是
A． S>0
B．反应在高温下能自发进行
C．当混合气体的密度不再变化时，反应一定达到平衡状态
D．容器内气体浓度c(CO2)∶c(CO)=1∶2时，反应一定达到平衡状态
6．（2023春·陕西宝鸡·高三统考期中）下列推论正确的是
A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1，S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2；则：△H1＞△H2
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H =-57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，则：该反应任何温度下都能自发进行
7．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是
反应 ΔH/kJ mol-1 Δn ΔS/J K mol-1
MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 177.9 1 b
注：其中Δn表示反应方程式中气体系数差；
A．因为Δn相同，所以a与b大小相近
B．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]
C．热分解温度：MgCO3(s)>CaCO3(s)
D．两个反应的ΔH和ΔS都大于零
8．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）关于反应 ，下列说法正确的是
A．该反应在高温条件下可以自发进行
B．向反应容器中加入催化剂，反应自发进行的临界温度会降低
C．恒容条件下，通入He和Ar组成的混合气体，压强会增大，反应的速率会加快
D．恒容条件下，可通入过量的CO2气体来提高转化率并增大生成物的浓度
9．（2023春·山西临汾·高三统考开学考试）下列判断正确的是
A．等温等压条件下能自发进行的反应一定是熵增的反应
B．升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率
C．增大压强使反应物分子的活化分子百分数增大，从而增大化学反应速率
D．常温下，反应 不能自发进行
10．（2022秋·江西抚州·高三校考期末）下列说法正确的是
A．在合成氨工业中，移走NH3可增大正反应速率，提高原料转化率
B．恒温下进行的反应2NO2(g)N2O4(g)达平衡时，缩小容器体积再达平衡时，气体的颜色比第一次平衡时的深，NO2的体积分数比原平衡大
C．常温下，MgO(s)＋C(s)＝Mg(s)＋CO(g)不能自发进行，则其△H＞0
D．增大反应物浓度可增大活化分子百分数，所以反应速率增大
11．（2023春·上海宝山·高三上海市行知中学校考阶段练习）反应X(g)十Y(g) Z(g)+W(s)的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH >0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0
12．（2023秋·湖南岳阳·高三统考期末）下列说法正确的是
A．ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B．因为焓变和熵变都与反应自发性有关，因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据
C．NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向
D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
13．（2022秋·新疆哈密·高三校考期末）某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)，ΔH<0.下列说法正确的是
A．这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行
B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率
C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高
D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率
二、多选题
14．（2023·山东·日照一中校联考模拟预测）H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) △H>0，下列说法正确的是
A．已知该反应在加热条件下能自发进行，则其△S>0
B．上述反应的平衡常数
C．上述反应中消耗1molH2S，生成22.4L水蒸气
D．实际应用中，通过增加H2S的量来提高CO2转化率，能有效减少碳排放
三、非选择题
15．（2023·全国·高三专题练习）和是汽车尾气的主要成分，它们能缓慢地发生反应Ⅰ：。
(1)汽车行驶时，和在电火花作用下产生，各物质所含化学键键能数据如下表：
物质
化学键键能 946 498 632
相同条件下，、、三种物质中最稳定的是_______；_______。
(2)工业上可通过和化合制备甲醇，反应的化学方程式为。
已知：①
②
③
写出工业上用和合成的热化学方程式：_______。
(3)反应I在常温下可以自发进行，则该反应的正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)为减少汽车尾气污染，下列措施合理的有_______(填字母)。
A．开发氢能源 B．寻找反应I的高效催化剂
C．市民大量移居城市郊区 D．戴上呼吸面具
16．（2023·全国·高三专题练习）下列有关说法不正确的是_______(填字母)。
A．和两个反应在热力学上趋势均很大
B．与的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
C．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
D．在常温下能自发进行，则该反应的
E.反应只能在高温下自发进行，则该反应的
F.反应在室温下不能自发进行，说明该反应的
G.一定温度下，反应的
17．（2022秋·陕西渭南·高三统考期末）化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题：
(1)可用焓变和嫡变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后嫡增的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
(2)一种分解海水制氢气的方法为。如图为该反应的能量变化示意图，使用催化剂后，图中A点将___________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)已知：
②部分化学键的键能数据如表：
化学键
x c d
由此计算x=___________。(用含a、c、d的代数式表示)
(4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态过氧化氢。将16g液态肼和足量，混合完全反应，生成氮气和水蒸气，放出320.9kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)，则该反应的热化学方程式为___________。
18．（2022秋·四川成都·高三校考期中）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)=____。平衡时H2的转化率为____%。平衡时NH3的体积分数是____。
(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有____。(填写序号)
A．加了催化剂 B．增大容器体积
C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
①写出化学平衡常数K的表达式____。
②试比较K1、K2的大小，K1____K2(填“＞”“＜”或“=”)；
③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为____。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正)____v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是____。(填写序号)
A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
参考答案：
1．C
【详解】A．反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行，则反应在低温下可以自发进行，A错误；
B．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；反应的平衡常数可表示为K=，B错误；
C．其它条件不变，增大的值，相当于增加NO投料，会促进CO的转化，但是NO自身的转化率下降，C正确；
D．催化剂改变反应速率，不改变反应的焓变，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．该反应为气体总物质的量增大的反应，ΔS>0，且ΔH>0，在高温下满足ΔH-TΔS＜0，则在高温下能自发进行，故A错误；
B．可逆反应不能进行到底，则和充分反应时，吸收的热量小于322.2kJ，故B错误；
C．反应的平衡常数可表示为，故C错误；
D．其他条件相同，增大，甲烷的物质的量增大，转化率下降，故D正确；
故选：D。
3．B
【详解】A．反应②-①，根据盖斯定律，，，A正确；
B．化学反应过程一定伴有能量变化，B错误；
C．反应②中若生成，H2O(g)生成H2O(l)会放出能量，将变小，C正确；
D．反应③是熵增的反应，且反应是放热反应，所以在常温下，反应③能自发进行，D正确；
故答案选B。
4．D
【分析】反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①是的选择性。
【详解】A．反应I能够自发进行，根据 ，则，故A正确；
B．反应I正向反应是等体积反应，反应Ⅱ正向反应是体积减小的反应，温度一定，增大压强，反应Ⅱ正向移动，的平衡产率增大，故B正确；
C．根据前面分析曲线②是转化率,反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高，说明此时主要发生反应I，故C正确；
D．反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应，要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温高压条件下反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
5．D
【详解】A．气体分子总数增加，则，A正确；
B．由于该反应是吸热反应，其△S＞0，根据△H－T△S＜0，该反应在高温下才能自发进行，低温下不能自发进行，B正确；
C．随着正反应的发生，混合气体的密度逐渐增大，所以当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态，C正确；
D．因为各成分的量取决于起始的投料，容器内气体浓度c(CO2)∶c(CO)=1∶2时，难以体现逆反应速率和正反应速率相等、也难以确定各成分的量是否不再变化，故反应不一定达到平衡状态， D不正确；
答案选D。
6．B
【详解】A．固态硫变为气态硫是吸热过程，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生的热量多，但反应热为负值，△H1＜△H2，故A错误；
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol，即在稀溶液中1mol NaOH完全反应放出57.4kJ热量，则含20g NaOH即0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，故B正确；
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9 kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石的能量高于石墨的能量，则石墨比金刚石稳定，故C错误；
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，高温下才能使，故高温下能自发进行，故D错误；
答案选B。
7．C
【详解】A．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b大小相近，故A正确；
B．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b的差值a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]，故B正确；
C．MgCO3和CaCO3均为离子晶体，镁离子和钙离子所带电荷相等，镁离子半径小于钙离子，MgO的晶格能大于CaO，镁离子更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子易分解为二氧化碳，则碳酸镁的分解温度小于碳酸钙的，故C错误；
D．由表格数据可知，两个反应都是气体体积增加的吸热反应，故两个反应在不同温度下的ΔH和ΔS都大于零，故D正确；
故答案选C。
8．D
【详解】A．该反应是焓减、熵减的反应，由△G=△H-T△S知，在较低温度下能自发进行，选项A错误；
B．催化剂能改变反应速率及反应的活化能，但不能改变反应自发进行的临界温度，选项B错误；
C．恒容条件下，通入He和Ar组成的混合气体，反应物的浓度均不变，不会改变反应的速率，选项C错误；
D．恒容条件下，可通入过量的气体可以使平衡正向移动，提高转化率和甲醇的浓度，选项D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．的反应为自发反应，由可知，在一定温度条件下，放热但熵减的反应也有可能自发进行，A错误；
B．温度升高，反应体系中分子总数不变，活化分子数量增加，活化分子百分数提高，单位体积内的活化分子数增大，反应速率加快，B正确；
C．压强增大，反应体系分子总数不变，活化分子数不变，单位体积内的活化分子数增大，反应速率加快，C错误；
D．该反应为吸热，熵增反应，根据可知，常温下该反应，可能自发进行，D错误；
故选B。
10．C
【详解】A．移走NH3时，逆反应速率减小，正反应速率不变。由于正反应速率大于逆反应速率，化学平衡正向移动，可以提高原料转化率，A错误；
B．反应 2NO2(g) N2O4(g) 的正反应是气体体积减小的反应，当反应达到平衡后缩小容器体积，单位体积内物质的微粒数增大，物质浓度增大，体系颜色加深。增大了体系的压强，化学平衡正向移动又使c(NO2)减小。但平衡移动的趋势是微弱的，只能减弱由于体积缩小导致的物质浓度增大，而不能抵消物质浓度增大的趋势，故达到新平衡时混合气体颜色比原平衡颜色加深，平衡移动使NO2的体积分数比原平衡小，B错误；
C．若 ΔG=ΔH TΔS>0 ，该反应不能自发进行，该反应的熵变 ΔS>0 ，且该反应不能自发进行，所以其 ΔH>0 ，C正确；
D．增大反应物浓度可增大活化分子数，所以反应速率增大，但活化分子百分数不变，D错误；
故合理选项是C。
11．C
【详解】由图可知，反应为 ，反应为气体分子数减小的反应，且生成物能量小于反应物能量，故为放热的熵减反应，ΔH<0，ΔS<0；
故选C。
12．C
【详解】A．ΔG=ΔH-TΔS，△H＜0，△S＞0的反应ΔG恒小于0，说明任何温度下该反应均能自发进行，描述错误，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C正确；
D．根据勒夏特列原理可知，化学反应的限度可以通过改变条件而改变，故D错误；
故答案为：C。
13．B
【详解】A．这是一个放热的熵减反应， <0， <0，根据时可自发判断，在低温条件下该反应是自发反应，但不一定可自发进行，A错误；
B．若物质B价廉易得，工业上一般通过加入过量的B，增大B的浓度，使平衡向正反应方向移动提高A的转化率，B正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小，C错误；
D．使用催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，反应物的平衡转化率不变，D错误；
故选B。
14．AB
【详解】A．已知该反应在加热条件下能自发进行所以 ，因为△H > 0，所以△S > 0，A正确；
B．由反应方程式，结合平衡常数含义可知，上述反应的平衡常数K=，B正确；
C．没有指明具体条件，不能确定气体的体积，C错误；
D．减少碳排放是指减少二氧化碳的生成，D错误；
故答案为：AB。
15．(1)
(2)
(3)放热
(4)AB
【详解】（1）由题表中的化学键键能数据可知，的键能最大，即要断裂键消耗的能量最多，故其最稳定。结合表格中的键能数据可知，的；
（2）根据盖斯定律，由①+2×②-③可得与转化为的热化学方程式为 ；
（3）反应Ⅰ为熵减反应，根据反应自发进行知，该反应在常温下可以自发进行，则，即该反应的正反应为放热反应；
（4）A．开发新能源，可以减少化石燃料的使用，从而减少汽车尾气污染，A符合题意；
B．高效催化剂可降低反应的活化能，在平常条件下污染物就能转化为无毒物质，B符合题意；
C．移居郊外，只是防止毒害的方法，汽车尾气污染一直存在，C不符合题意；
D．戴呼吸面具只是个人防止毒害的方法，汽车尾气污染一直存在，D不符合题意；
故答案为：AB。
16．D
【详解】A．依据热化学方程式可知，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大，A正确；
B．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，即ΔH＜0，ΔS＜0，则ΔH-TΔS＜0，故该反应能自发进行，B正确；
C．某吸热反应能自发进行，即ΔH＞0，ΔH-TΔS＜0，则ΔS＞0，即该反应是熵增反应，C正确；
D．该反应在常温下能自发进行，且是熵减反应，即ΔH-TΔS＜0，ΔS＜0，则ΔH＜0，D错误；
E．该反应只能在高温下自发进行，在常温下不能自发进行，且是熵增反应，即ΔH-TΔS＞0，ΔS＞0，则ΔH＞0，E正确；
F．该反应在室温下不能自发进行，且是熵增反应，即ΔH-TΔS＞0，ΔS＞0，则ΔH＞0，F正确；
G．常温下，MgCl2呈固态，即该反应在常温下不能自发进行，且是熵增反应，即ΔH-TΔS＞0，ΔS＞0，则ΔH＞0，G正确；
故选D。
17．(1)C
(2)降低
(3)
(4)
【详解】（1）A. 为放热反应，A错误；
B. ，燃烧为放热反应，B错误；
C. 分解为吸热反应，且产生气体，熵增，C正确；
D. ，中和反应为放热反应，D错误。
故选C。
（2）催化剂降低活化能，使A点降低。
（3），，。
（4）16g 物质的量为：，与足量，混合完全反应，生成氮气和水蒸气，放出320.9kJ的热量，1mol液态完全反应的热化学方程式为：
18．(1) 0.05 mol L-1 50 33.3%或
(2)CD
(3) K= ＞ 2 ＞
(4)C
【详解】（1）反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2，由于反应开始时n(N2)=0.2 mol，所以平衡时n(N2)=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol，由于容器的容积是2 L，则平衡时N2的浓度为c(N2)==0.05 mol L-1；
根据反应方程式可知每反应产生0.2 mol NH3，反应消耗0.3 mol H2，反应开始时n(H2)=0.6 mol，所以H2的平衡转化率为；
反应开始时n(N2)=0.2 mol，n(H2)=0.6 mol，反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2和0.3 mol H2，则平衡时n(N2)=0.1 mol，n(H2)=0.3 mol，气体总物质的量n(总)=0.1 mol+0.3 mol+0.2 mol=0.6 mol，所以NH3的体积分数为：或NH3的体积分数为：；
（2）A．加了催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使化学平衡发生移动，故H2的转化率不变，A不符合题意；
B．增大容器体积，导致体系的压强减小，化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动，H2的转化率减小，B不符合题意；
C．降低反应体系的温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致H2的转化率提高，C符合题意；
D．加入一定量N2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，使更多H2发生反应，故H2的转化率提高，D符合题意；
故合理选项是CD；
（3）①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数K的表达式为K=；
②反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0的正反应是放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：200℃＜300℃，所以化学平衡常数K＞K2；
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃时化学平衡常数K==0.5，而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为；
当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，由于容器的容积是0.5 L，则c(NH3)=6 mol/L，c(N2)=4 mol/L，c(H2)=2 mol/L，Qc=，化学反应未达到平衡状态，化学反应正向进行，故反应速率：v(N2正)＞v(N2逆)；
（4）A．化学反应速率越快，单位时间内生产的产品越多，化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，A正确；
B．勒夏特列原理即平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，B正确；
C．加了催化剂，平衡不移动，催化剂不能提高产品产率，C错误；
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益，D正确；
故合理选项是C。
