2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．需要加热才能发生的化学反应一定属于吸热反应
B．反应在一定条件下能自发进行，则该反应的
C．牙膏中加入氟化物可以防止龋齿，因此牙膏中氟含量越多越能保障人体健康
D．已知：，则氢气的燃烧热
2．下列说法中，正确的是
A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，因此该反应在室温下是非自发反应
B．O2转化变为O3时，熵增加
C．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，高温有利于其自发进行
D．某反应2AB(g)C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＞0、ΔS＞0
3．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
4．反应Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)；ΔH=-225 kJ·mol-1可用于粗硅的提纯。下列关于该反应的说法正确的是
A．每反应1 mol Si需断裂4 mol Si—Si键
B．该反应在任何条件下均能自发进行
C．该反应的平衡常数表达式为K=
D．升高温度可以提高反应物的平衡转化率
5．关于恒容密闭容器中进行的反应 ，下列说法不正确的是
A．
B．在低温下能自发进行
C．当混合气体的密度不再变化时，反应达到平衡状态
D．单位时间内生成的同时生成，说明反应达到平衡状态
6．反应。25℃时，将固体放置在密闭容器中达到平衡，测得为。下列说法不正确的是
A．该反应
B．该反应常温下能自发进行
C．固体的量越多，产生浓度越大
D．平衡时生成的速率和消耗的速率相等
7．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
8．2022年11月29日，神舟十五号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现再生：
①
②
下列说法错误的是
A．的燃烧热
B．反应②电解水的过程中，选用高效催化剂可降低反应的焓变
C．反应①可在低温条件下自发进行
D．反应的
9．下列说法中错误的是
A．凡是放热反应而且熵增加的反应，就更易自发进行
B．对于同一物质在不同状态时的熵值是：气态>液态>固态
C．平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
10．下列说法正确的是
A．水凝结成冰的过程
B．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
C．△H<0的化学反应都是自发进行的反应
D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程△S>0
11．下列反应在任何温度下均能自发进行的是
A．2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)△H>0
B．3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)△H<0
C．COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H>0
D．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H<0
12．下列反应中，熵显著增加的反应是
A．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
B．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C．C(s)+O2(g)=CO2(g)
D．2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)
13．下列有关说法正确的是
A．，恒温恒压下再通入少量，的体积分数增大
B．，室温下不能自发进行，说明该反应的
C．，压缩容器使体积减小，达到新平衡后浓度增大
D．，恒容绝热下，当压强不变时可以判定反应达到平衡
14．下列说法中正确的是
A．熵减的吸热反应是自发反应
B．使用催化剂既不会改变反应的限度又不会改变反应的焓变
C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量
D．已知 ； ，则
15．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，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，高温和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
二、填空题
16．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
17．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：_______。
18．亚硝酰氯(C1NO，黄色)是有机物合成中的重要试剂，常用于合成洗涤剂。在温度500 K时，向盛有食盐的恒容密闭容器中加入NO2、NO和Cl2，发生如下两个反应：
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H1
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H2
(1)反应Ⅱ在一定条件下能自发进行，判断该反应的热效应，并说明理由______。
(2)关于恒温恒容密闭容器中进行的反应Ⅰ和Ⅱ的下列说法中，正确的是______(填标号)。
a.反应体系中混合气体的颜色保持不变，说明反应Ⅰ达到平衡状态
b. H1和 H2不再变化，可以作为判断反应Ⅰ和Ⅱ是否达到平衡状态的标志
c.同等条件下，反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的活化能小， H1＜ H2
d.达平衡后，向反应体系中再通入一定量C1NO(g)，NO2(g)和NO(g)的百分含量均减小
(3)向2L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2发生反应Ⅱ，起始总压为p0。10分钟后达到平衡，用ClNO(g)表示平均反应速率v平(ClNO)=0.008mol·L-1·min-1。
①平衡时Cl2的压强为______。
②NO的平衡转化率α=______，影响α的因素有______。
③该反应的平衡常数Kp=______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)假设反应Ⅱ的速率方程为：，式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为NO平衡转化率，α′为某时刻NO转化率，n为常数。在α′=0.8时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α＇下反应的最适宜温度tm，t＜tm时，v逐渐提高；t>tm后，v逐渐下降。原因是______。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．一些放热反应也需要加热才能进行，如木炭燃烧，需要温度达到木炭的着火点，故A错误；
B．该反应为气体分子数减小的反应，即ΔS＜0，ΔH-TΔS＜0，反应才能进行，则该反应的△H＜0，故B正确；
C．含氟牙膏有预防龋齿的作用，但不能加入太多，否则会引发其他疾病，故C错误；
D．氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，液态水的能量低于气态水，则氢气的燃烧热△H＜-241.8kJ mol-1，故D错误；
故选：B。
2．D
解析：A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，根据反应方程式：2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)可知该反应ΔS＞0，因此该反应在室温下是自发反应，A错误；
B．O2转化变为O3时，即3O2=2O3，故为熵减小，B错误；
C．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，ΔS＜0，则低温有利于其自发进行，C错误；
D．某反应2AB(g)C(g)＋3D(g)已知该反应正反应是一个ΔS＞0，若ΔH＜0，则任何温度下均能自发，现是在高温时能自发进行说明ΔH＞0，则其逆反应为ΔH＜0，S＜0，故在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＞0、ΔS＞0，D正确；
故答案为：D。
3．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。
4．C
解析：A．晶体硅是空间网状结构，每个硅原子连接周围4个硅原子，所以每个Si—Si键由两个Si原子共同构成，故1单位硅单质有2单位Si—Si键，则每反应1 mol Si需断裂2 mol Si—Si键，故A错误；
B．该反应是一个熵减的反应，需满足才能自发进行，故B错误；
C．因为Si为固体，不计入平衡常数计算，因此反应的平衡常数表达式为K=，故C正确；
D．该反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向进行，即逆向进行，将降低反应物的平衡转化率，故D错误。
故答案选：C。
5．B
解析：A．气体分子总数增加，则，A正确；
B．由于该反应是吸热反应，所以其△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不正确；
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． 单位时间内生成的同时生成，即逆反应速率和正反应速率相等，说明反应达到平衡状态，D正确；
答案选B。
6．C
解析：A．反应前后气体分子数增加，则，故A正确；
B．25℃时能分解生成氨气，说明该反应常温下能自发进行，故B正确；
C．增加固体反应物用量对反应速率和化学平衡均无影响，则浓度保持不变，故C错误；
D．平衡时正反应速率等于逆反应速率，则平衡时生成的速率和消耗的速率相等，故D正确；
故选：C。
7．C
解析：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。
8．B
解析：A．根据②可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ·mol-1。燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2O的稳定状态是液态，2 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是571.6 kJ，则1 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是285.8 kJ，故H2的燃烧热ΔH = -285.8 kJ·mol-1，A正确；
B．催化剂只能改变化学反应速率，不能降低反应的焓变，B错误；
C．反应①ΔH＜0，正反应为气体分子数减小的反应则ΔS＜0，根据ΔH-TΔS＜0，反应才能自发进行，则该反应可在低温下能自发进行，C正确；
D．已知①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9 kJ·mol-1，②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将[①+②×2]×(-1)，整理可得反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的 ΔH=-890.3 kJ·mol-1，D正确；
故选B。
9．D
解析：A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，故A正确；
B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，故B正确；
C．平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，故C正确；
D．活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，故D错误；
故选D。
10．D
解析：A．水凝结成冰放热，，A错误；
B．吸热过程、放热过程均可能自发，能溶于水，虽然吸热，但是熵增，没有借助外力，说明溶于水是自发过程，B错误；
C．一个反应是否自发要结合、判断，不能单独通过△H<0就确定它能自发进行，C错误；
D．发生离子反应生成气体说明气体分子数增多，熵增，即>0，D正确；
答案选D。
11．D
解析：A. 反应是吸热反应△H>0，△S<0，任何温度下不能自发进行，故A错误；
B. 反应是放热反应△H<0，△S<0，低温下不能自发进行，故B错误；
C. 反应是吸热反应△H>0，△S>0，低温下不能自发进行，故C错误；
D. 反应是放热反应△H<0，△S>0，任何温度下都能自发进行，故D正确；
故选：D。
12．B
解析：A．反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的气体体积减小的反应，所以该反应是熵显著减小的反应，A错误；
B．反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑是气体体积增大的反应，故该反应是熵显著增大的反应，B正确；
C．反应C(s)+O2(g)=CO2(g)是气体体积不变的反应，故该反应是熵不变的反应，C错误；
D．反应2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)是气体体积减小的反应，故该反应是熵减少的反应，D错误；
故合理选项是B。
13．D
解析：A．恒温恒压下再通入少量NH3，氨气的体积分数不变，A错误；
B．NH4Cl(s)NH3(g)＋HCl(g)反应的ΔS＞0，室温下，该反应不能自发进行，通过ΔG=ΔH-TΔS＞0，推出ΔH＞0，B错误；
C．K=c(CO2)，温度不变，平衡常数不变，CO2浓度也不变，C错误；
D．对于H2(g)＋I2(g)2HI(g)反应，该反应为放热反应，在恒容绝热下，温度升高，气体压强增大，当压强不再变化，说明反应达到平衡，D正确；
故选D。
14．B
解析：A．熵增的反应易发生、放热反应易发生，熵减的吸热反应不能自发进行，故A错误；
B．催化剂不能使平衡移动，加入催化剂，降低反应活化能，反应物、生成物的能量不变，所以催化剂不会改变反应的焓变，故B正确；
C．反应吸放热与反应条件无关，需要加热的化学反应可能是放热反应，生成物的总能量不一定高于反应物的总能量，故C错误；
D．相同物质的量的碳完全燃烧放出的能量大于不完全燃烧放出的能量，放热反应焓变为负值， ； ，则，故D错误；
选B。
15．C
解析：A．根据题意，该反应生成物的气体分子数比反应物的气体分子数少，熵减小，A错误；
B．催化剂只改变反应速率，与反应能否自发进行无关，B错误；
C．根据题意，汽车排气管上装催化转化器，便能发生反应，说明该反应常温下能自发进行，催化剂只改变反应速率，即催化剂条件只是加快反应的速率，C正确；
D．反应正向自发进行需满足，由选项A可知，则，所以该反应常温下能正向自发进行，因为正反应是放热反应，D错误；
故选C。
二、填空题
16．(1)
(2)
(3)放热
(4)AB
解析：（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。
17．(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。
18． ΔH2＜0，对于一个自发反应要满足ΔH-TΔS＜0，该反应ΔS＜0，要能自发必定要求ΔH2＜0 ad p0 80% 温度、压强和反应物的起始浓度等 240p0-1 升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低
解析：(1)该反应ΔH2＜0，因为该反应为气体减少的反应，故熵减ΔS＜0，但该反应能自发进行，即该反应满足ΔG=ΔH2-TΔS＜0，所以ΔH2必然小于0；
(2)a．体系颜色的深浅与NO2浓度有关，颜色不变，则说明NO2浓度不变，即反应达平衡状态，a正确；
b．焓变只与反应物和生成物状态有关，与过程无关，故不能用来判断平衡状态，b错误；
c．相同条件下，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的反应物容易变为活化分子，即活化能小，但ΔH指反应物和生成物能量的差值，故活化能小，ΔH不一定小，c错误；
d．再充入一定量ClNO，则体系压强增大，相对于旧平衡，新平衡逆向程度减小，ClNO转化率降低，故NO与NO2百分含量均减小，d正确；
故答案选ad；
(3)达平衡时生成ClNO的物质的量=0.008 mol/(L·min)×10 min×2 L=0.16 mol，列三段式如下：
①体系恒容，故，解得P平=，则平衡时Cl2压强=；
②NO的平衡转化率α=；影响平衡转化率的因素，即考虑影响平衡移动的因素，有温度、压强和反应物的起始浓度等；
③平衡时P(NO)=，P(ClNO)= ，则Kp=（或240P0-1）；
(4) 反应Ⅱ为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，NO平衡转化率α降低，但速率常数k增大，故曲线的变化趋势主要从k增大和α降低谁影响程度更大角度分析，即升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低
