2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1．2022年北京冬奥会首次使用氢气作为火炬燃料。下列说法错误的是
A．推广氢燃料电池汽车有利于“碳中和”
B．氢气在燃烧的过程中△S＜0
C．氢气燃烧生成1molH2O(g)放出的能量比生成1molH2O(l)的少
D．相比液化天然气，氢气作为火炬燃料有利于减少酸雨的形成
2．下列说法中正确的是
A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
3．研究化学反应进行的方向对于反应设计具有重要意义，下列说法正确的是
A．乙烯聚合为聚乙烯，反应的，因此该反应不能自发进行
B．其他条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变汽车尾气的反应方向
C．在室温下不能自发进行，说明该反应的
D．一定温度下，反应的、
4．下列说法正确的是
A．凡是放热反应都是自发反应上 B．自发反应都是熵增大的反应
C．吸热反应可能是自发反应 D．凡是需要加热才能发生的反应都是非自发进行的
5．下列说法正确的是
A．可逆反应达到平衡后，加入固体，逆反应速率加快
B．工业上合成常选择500℃时进行而不是常温，是基于勒夏特列原理考虑的
C．反应能自发进行，是因为
D．在装有2mL和1mL0.1mol/L溶液的二支试管中，分别添加足量稀硫酸，观察浑浊产生的时间或产生气体的多少即可判断反应的快慢
6．下列说法不正确的是
A．恒温恒压下，且的反应正向能自发进行
B．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
C．反应在室温下可自发进行，则该反应的
D．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
7．下列反应在任何温度下都是非自发的是
A． B．
C． D．
8．以铜、铬的氧化物为催化剂，用HCl制的原理为 ，下列说法正确的是
A．平衡时，将生成的水蒸气除去，有利于提高HCl的转化率
B．因为，所以该反应一定不能自发进行
C．恒压容器中，反应达到平衡后通入惰性气体，平衡不移动
D．平衡时，其他条件不变，增大催化剂用量，反应的平衡常数将变大
9．下列反应在任何温度下一定能自发进行的是
A．
B．
C．
D．
10．已知(设、不随温度变化)，当时反应能自发进行。反应的自发情况是
A．高温下能自发进行 B．任意温度下都不能自发进行
C．低温下能自发进行 D．任意温度下都能自发进行
11．以下说法中正确的是
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
D．自发进行的反应一定能迅速进行
12．可将机动车尾气中的转化为［反应为］，对于反应，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
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，的转化率下降
13．水的三态的熵值的大小关系正确的是
A．S（s）＞S（l）＞S（g） B．S（l）＞S（s）＞S（g）
C．S（g）＞S（l）＞S（s） D．S（g）＞S（s）＞S（l）
14．具有难挥发性的二硫化钽(TaS2)可采用如图装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中，发生反应的化学方程式如下：TaS2(s)+2I2(g)=TaI4(s)+S2(g) △H＞0。下列说法错误的是
A．该反应的△S＞0
B．不纯的TaS2粉末应放在高温区，提纯后的TaS2在低温区生成
C．高温区Tal4(g)的浓度大于低温区的
D．高温区和低温区的相等
15．碘盐不断受热受潮易发生反应，下列判断正确的是
A． B． C． D．
二、填空题
16．由于化石燃料的大量使用，产生CO2等温室气体随意排放造成的全球变暖，严重地影响到了地球的生态环境和全球气候。因此，研究CO2减排在全球各国具有紧迫而重要的意义。
CaO在自然界存在广泛，作为CO2的吸附剂具有极大的经济优势。
(1)273K时，CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g) △H=﹣178.3kJ·mol﹣1，已知△S=﹣160.45Jmol﹣1·K﹣1，该温度下反应是否能够自发进行？_______ (填“是”或“否”)
(2)实验发现，干燥的二氧化碳和氧化钙几乎不反应，水可以作为该反应的催化剂，利用化学反应方程式解释水的催化机理：_______。
17．请分析过氧化氢分解为水和氧气的反应在常温下能自发进行的理由___________。
18．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：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，在图书馆查到了如下热力学数据：反应①的ΔH(298 K) =74.848 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=80.674 J·mol-1·K-1；反应②的ΔH(298 K)=376.426 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=220.211 J·mol-1·K-1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：
(1)判断反应②高温自发还是低温自发：_______(填“高温”或“低温”)。
(2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行_______(填“能”或“不能”)。
(3)求算制取炭黑的允许温度范围_______。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．推广氢燃料电池汽车，减少二氧化碳的排放，有利于“碳中和”，A正确；
B．氢气与氧气在燃烧的过程中生成水，该反应为放热反应，且气体分子数减小即，B正确；
C．放出热量，故氢气燃烧生成放出的能量比生成的少，C正确；
D．液化天然气燃烧，不会生成二氧化硫，产物只有水和二氧化碳，氢气燃烧的产物为水，两者的燃烧产物都不会形成酸雨，从减小酸雨形成的角度来看，氢气并不比液化天然气具有更多的优点，D错误；
故答案为：D。
2．C
解析：A．有些吸热反应也能自发，例如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应，A错误；
B．自发反应不一定是熵增，例如，B错误；
C．，自发反应需要恰当的条件才能发生，C正确；D错误；
故选C。
3．D
解析：A．乙烯聚合为聚乙烯反应为，自发进行的条件是△H-T△S＜0，有些熵减的反应液是可以自发进行的，故A错误；
B．催化剂只能加快反应速率，但不能改变反应进行的方向，故B错误；
C．反应自发进行的条件是△H-T△S＜0，结合反应是的反应，高温可以自发，说明该反应的，故C错误；
D．一般而言，分解反应是吸热反应，同时该反应是的反应，故D正确；
故答案为D。
4．C
解析：A．反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若，，反应能否自发，和温度有关，与反应是否放热无关，A项错误；
B．自发反应不一定是熵增大的反应，比如氨气和氯化氢反应生成氯化铵能自发进行，该反应是熵减反应，B项错误；
C．吸热反应可能会自发进行，氯化铵与氯氧化钡晶体为吸热反应，常温下就能进行，C项正确；
D．燃料的燃烧需要点燃，是自发进行的反应，需要加热才能发生的反应不一定都是非自发进行的，D项错误；
故答案为：C。
5．C
解析：A．上述可逆反应的反应实质是，达到平衡后，加入固体，对反应体系各物质的浓度无影响，故速率不变，A错误；
B．工业上合成是放热反应，常选择500℃时进行而不是常温，是基于加快反应速率考虑的，B错误；
C．反应是一个熵减的反应，，故该反应能自发发生的原因是，C正确；
D．比较速率大小，可以比较同一时间产生气体或沉淀的多少，也可以比较产生相同量的气体或沉淀所需时间的多少，D错误；
故选C。
6．D
解析：A．根据复合判据时反应能自发进行分析恒温恒压下，且的反应正向能自发进行，A正确；
B．同种物质气态是熵值最大，固态最小，B正确；
C．该反应为熵减，室温下能自发进行，说明其为放热反应，C正确；
D．改变条件使时，反应能自发进行，若的反应在热河条件下均不能自发进行，D错误；
故选D。
7．D
解析：A．该反应是熵增的吸热反应，常温下△H—T△S大于0，反应不能自发进行，高温下△H—T△S小于0，反应能自发进行，故A不符合题意；
B．该反应是熵增的吸热反应，常温下△H—T△S大于0，反应不能自发进行，高温下△H—T△S小于0，反应能自发进行，故B不符合题意；
C．该反应是熵增的吸热反应，常温下△H—T△S大于0，反应不能自发进行，高温下△H—T△S小于0，反应能自发进行，故C不符合题意；
D．该反应是熵减的吸热反应，常温下△H—T△S大于0，反应不能自发进行，高温下△H—T△S依然大于0，反应也不能自发进行，故D符合题意；
故选D。
8．A
解析：A．平衡时将生成的水蒸气除去，产物的浓度下降，化学平衡正向移动，有助于提高HCl的转化率，A正确；
B．反应能否自发进行的评判依据为ΔH-TΔS是否小于0，该反应中ΔS<0，ΔH<0，反应在低温条件下可自发进行，B错误；
C．恒压容器中，反应达到平衡后通入惰性气体，容器体积增大，相当于减小压强，化学平衡逆向移动，C错误；
D．催化剂的使用对化学平衡常数没有影响，D错误；
故答案选A。
9．A
【分析】当＜0时，反应在任何温度下一定能自发进行，据此判断。
解析：A．有气体生成＞0，，则一定小于0，A正确；
B．气体减少＜0，，则不一定小于0，B错误；
C．有气体生成＞0，，则不一定小于0，C错误；
D．气体减少＜0，，则一定大于0，D错误；
故选A。
10．A
解析：该反应为吸热反应，>0，反应之后分子数增加>0，T增大时，因此该反应高温下能自发进行，故A正确；
故选：A。
11．A
解析：A．冰自动熔化成水，同一物质的相同质量的固态转化为液态，是熵增的过程，A正确；
B．高锰酸钾加热分解生成三种物质，是固体反应生成气体，属于熵增大的过程，B错误；
C．放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行，C错误；
D．自发进行的反应可能是很慢的，比如食物的腐败，D错误；
故选A。
12．D
解析：A．该反应为放热反应，即且反应前后气体分子数减少，故，，当温度较高时，，故该反应高温不自发，A错误；
B．反应的平衡常数可表示为，B错误；
C．催化剂可改变反应历程，但不能改变焓变，C错误；
D．其它条件不变，根据勒夏特列原理，增大的值，提高CO的转化率，NO的转化率降低，D正确；
故选D。
13．C
解析：熵是体系混乱程度的度量，混乱程度越大则，熵值越大，反之最小。
同种物质的三种状态：气态的熵值最大，液态次之，固态最小；故选C。
14．D
解析：A．，由题目可知，△H＞0，T＞0，<0，则△S＞0，故A正确；
B．TaS2的转化反应是吸热反应，高温区进行TaS2的转化，低温区进行逆反应生成TaS2，故B正确；
C．高温区进行正向反应，同时生成Tal4(g)，低温区进行逆向反应同时消耗Tal4(g)，故高温区Tal4(g)的浓度大于低温区，故C正确；
D．高温区进行正向反应，生成S2(g)和消耗I2(g)，低温区进行逆向反应生成I2(g)消耗S2(g)，故高温区大于低温区的，故D错误；
故选D。
15．D
解析：该反应受热易发生，则 H>0，正反应的气体分子数增加，则 S>0，故选：D。
二、填空题
16．(1)是
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
解析：（1）273K时，CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g)△H=﹣178.3kJ mol﹣1，已知△S=﹣160.45Jmol﹣1 K﹣1，△H﹣T△S=﹣178.3kJ mol﹣1﹣(﹣160.45Jmol﹣1 K﹣1)×272K=﹣134.49715kJ mol﹣1＜0，即该反应在273K时能自发进行，故答案为：是；
（2）方程式为①CaO+H2O=Ca(OH)2，②Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，则H2O是反应①的反应物、反应②的生成物，是反应CaO+CO2=CaCO3的催化剂，故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
17．常温下，，所以该反应在常温下能自发进行
解析：常温下，，所以该反应在常温下能自发进行。
18．(1)高温
(2)不能
(3)927.8～1 709.4 K
解析：（1）ΔH-TΔS＜0时反应才能自发进行，因反应②的ΔH>0、ΔS>0，所以该反应自发进行所需要的温度条件为，即反应②在高温下能自发进行，故答案为：高温；
（2）反应①在常温下时，ΔH-TΔS=74.848 kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×298 K≈50.807 kJ·mol-1>0，所以该反应常温下不能自发进行，故答案为：不能；
（3）甲烷生成炭黑和H2时，ΔH-TΔS=74.848 kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1 ·K-1×T＜0，得T>927.8 K，即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8 K。甲烷生成乙炔时，ΔH-TΔS=376.426 kJ·mol-1-220.211×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时，甲烷生成乙炔和氢气，所以要制取炭黑，温度应控制在927.8～1 709.4 K，故答案为：927.8～1 709.4 K
