2.3化學反應的方向同步檢驗一、單選題1．下列說法正確的是（）A．非自發(fā)反應一定不能實現(xiàn)B．同種物質氣態(tài)時熵值最小，固態(tài)時熵值最大C．反應NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行，則該反應的△H<0D．恒溫恒壓下，△H<0且△S>0的反應一定不能自發(fā)進行2．下列反應中，△H和△S均大于0的是（）A．NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)C．4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)D．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)3．下列有關說法正確的是（）A．SO2（g）+H2O（g）→H2SO3（1），該過程熵值增大B．SO2（g）→S（s）+O2（g）△H＞0，△S＜0，該反應能自發(fā)進行C．3S（s）+2H2O（1）=SO2（g）+2H2S（g），恒溫恒壓下能自發(fā)進行D．若某反應的△H＜0，△S＞0，則該反應一定能自發(fā)進行4．橡皮筋在拉伸和收縮狀態(tài)時結構如圖：在其拉伸過程中有放熱現(xiàn)象，反之吸熱。25℃、101kPa時，下列化學反應的焓變、熵變和自發(fā)性與橡皮筋從拉伸狀態(tài)到收縮狀態(tài)一致的是（）A．2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑B．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC．2H2＋O2＝2H2OD．CaCO3＝CaO＋CO2↑5．下列說法正確的是（）A．在氧化還原反應中，還原劑失去電子放出的能量等于氧化劑得到電子的吸收的能量B．硝酸鉀溶于水是吸熱反應C．相同條件下，等質量的碳按a、b兩種途徑完全轉化，途徑a與途徑b放出相同的熱能，途徑a：C(s)CO(g)+H2(g)CO2(g)+H2O(g)；途徑b：C(s)CO2(g)D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?S1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)?S2；?S1＜?S26．一定溫度和壓強下，當△H－T△S＜0時，反應能自發(fā)進行。下列反應△H＞0，△S＞0的是（）A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)B．高溫下能自發(fā)進行的反應：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)D．任何溫度下均能自發(fā)進行的反應：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)7．分析下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是（）A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－18．下列說法或表示方法中正確的是（）A．等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，反應的熱效應△H1＞△H2B．NH4HCO3（s）═NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）△H=+185.57kJ/mol能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉變的傾向C．在25℃、101kPa時，1克H2完全燃燒生成H2O放出熱量142.9kJ.2H2O（1）=2H2（g）+O2（g）△H=﹣571.6kJ?mol﹣1D．稀的強酸和稀的強堿溶液反應的熱化學方程式均為：H++OH﹣=H2O△H=﹣57.3kJ?mol﹣19．下列變化過程中，體系的熵減小的是（）A．光合作用 B．食物腐敗 C．酒香四溢 D．冰雪融化10．反應SiClA．該反應、B．用E表示鍵能，該反應C．高溫下反應每生成需消耗D．該反應的平衡常數(shù)11．水的三態(tài)的熵值的大小關系正確的是（）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）12．在體積均為1.0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同溫度下反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)達到平衡，平衡時CO2的物質的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上)。下列說法正確的是（）A．反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0B．體系的總壓強p總：p總(狀態(tài)Ⅱ)＜2p總(狀態(tài)Ⅰ)C．體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài)Ⅱ)＜2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)D．逆反應速率：v逆(狀態(tài)Ⅰ)＞v逆(狀態(tài)Ⅲ)13．灰錫結構松散，不能用于制造器皿，而白錫結構堅固，可以制造器皿。把白錫制成的器皿放在0℃(T＝273K)和1.01×105Pa的室內保存，它能否變成灰錫(已知：該條件下白錫轉化為灰錫的焓變和熵變分別是△H＝－2181kJ·mol－1，△S＝－6.61J·mol－1·K－1；當△H－T△S<0時反應能自發(fā)進行)（）A．能 B．不能 C．不能確定 D．升溫后能14．250℃，101kPa時，2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)△H＝+56.76kJ/mol，該反應能自發(fā)進行，其自發(fā)進行的主要原因是（）A．是吸熱反應 B．是放熱反應C．是熵減反應 D．熵增效應大于能量效應15．某化學反應△H<0、△S>0，則關于此反應下列說法正確的是（）A．僅在高溫下自發(fā)進行 B．僅在低溫下自發(fā)進行C．在任何溫度下都能自發(fā)進行 D．在任何溫度下都不能自發(fā)進行二、綜合題16．高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）不能自發(fā)進行，已知正反應吸熱．（l）關于化學反應方向的判據(jù)△H﹣T?△S＜0，反應___________（填能自發(fā)、不能自發(fā)）答案：不能自發(fā)（1）該反應中平衡常數(shù)的表達式K═溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，平衡常數(shù)K值．（均填增大、減小或不變）（2）1100℃時測得高爐中c（CO2）=0.025mol/L，c（CO）═0．1mol/L，已知1100℃時平衡常數(shù)K=0.263．在這種情況下該反應是否處于平衡狀態(tài)（填是或否），此時化學反應速率是v（正）v（逆）（填=、＞或＜）．（3）反應達到平衡后，若保持容器體積不變時，再通入一定量的CO，則CO的轉化率將（填“增大”、“減小”、“不變”）．17．已知丙烷的燃燒熱；正丁烷的燃燒熱，異丁烷的燃燒熱。（1）寫出丙烷燃燒熱的熱化學方程式。（2）根據(jù)以上信息判斷物質的穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷。(填“>”或“＜”或“=”)（3）選擇合適的催化劑，一定條件下可直接光催化分解，發(fā)生反應：，該反應的(填“>”或“＜”，下同)0，0，在低溫下，該反應(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。18．相關規(guī)律（1）ΔH0，ΔS0的反應，任何溫度下都能自發(fā)進行。（2）ΔH0，ΔS0的反應任何溫度下都不能自發(fā)進行。（3）ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時，對反應的方向起決定性作用。①當ΔH<0，ΔS<0時，下反應能自發(fā)進行。②當ΔH>0，ΔS>0時，下反應能自發(fā)進行。（4）當反應的焓變和熵變的影響相反時，且大小相差懸殊時，某一因素可能占主導地位。①常溫下的放熱反應，對反應方向起決定性作用。②常溫下的吸熱反應，對反應方向起決定性作用。19．2009年12月7日～18日在丹麥首都哥本哈根召開了世界氣候大會，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，即2012年至2020年的全球減排協(xié)議，大會倡導“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”，降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視．過渡排放CO2會造成“溫室效應”，科學家正在研究如何將CO2轉化為可利用的資源．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），圖1表示該反應過程中能量（單位為kJ?mol﹣1）的變化：（1）關于該反應的下列說法中，正確的是（填字母）．A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S＞0（2）為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為lL的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，一定條件下發(fā)生反應：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），經(jīng)測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖2所示．①從反應開始到平衡，CO2的平均反應速率v（CO2）=．②該反應的平衡常數(shù)表達式K=．③下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是（填字母）．A．升高溫度B．將CH3OH（g）及時液化抽出C．選擇高效催化劑D．再充入1molCO2和3molH2（3）25℃，1.01×105Pa時，16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出369.2kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：．20．含氮化合物對工業(yè)生產(chǎn)有多種影響，化學工作者設計了如下再利用的方案：（1）以NH3和CO2為原料合成化肥-尿素，兩步反應的能量變化如圖：①已知第二步反應決定了生產(chǎn)尿素的快慢，可推測（填“>”“<”或“=”）。②該反應達到化學平衡后，下列措施能提高NH3轉化率的是。A．縮小容器的體積B．升高反應體系的溫度C．降低反應體系的溫度D．選用更有效的催化劑（2）氨的催化氧化過程可發(fā)生以下兩種反應，該過程易受催化劑選擇性影響。Ⅰ：；Ⅱ：；在容積固定的密閉容器中充入1.5molNH3和1.55molO2，一定時間段內，在催化劑作用下發(fā)生上述反應。生成物NO和N2的物質的量隨溫度的變化曲線如圖。①當溫度處于400℃～840℃時，N2的物質的量減少，NO的物質的量增加，其原因是。②840℃時，反應以反應Ⅰ為主，則NH3的轉化率為。（保留小數(shù)點后2位）；若520℃時起始壓強為，恒溫下平衡時容器中水的分壓為（列出算式）

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.反應是否自發(fā)進行，由熵變、焓變、溫度共同決定，非自發(fā)反應在改變條件下可以發(fā)生，A不符合題意；

B.熵是指體系的混亂度，同種物質氣態(tài)熵大于液態(tài)大于固態(tài)，即同種物質氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小，B不符合題意；

C.反應能自發(fā)進行說明：△H-T△S＜0，由方程式NH3（g）+HCl（g）═NH4Cl（s）可知該反應的?S＜0，要使：△H-T△S＜0，所以必須滿足△H＜0，C符合題意

D.恒溫恒壓下，△H＜0且△S＞0的反應的△H-T△S＜0，反應一定可以自發(fā)進行，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】判斷反應能否自發(fā)進行由該公式確定：△G=△H－T△S，△G為吉布斯自由能變，△H為焓變，△S為熵變，T為開氏溫度。

在溫度、壓強一定的條件下，化學反應的判讀依據(jù)為：

ΔH-TΔS<0反應能自發(fā)進行；

ΔH-TΔS=0反應達到平衡狀態(tài)；

ΔH-TΔS>0反應不能自發(fā)進行。

注意：（1）ΔH為負，ΔS為正時，任何溫度反應都能自發(fā)進行；

（2）ΔH為正，ΔS為負時，任何溫度反應都不能自發(fā)進行。2．【答案】B【解析】【分析】A、C、D都是放熱反應，△H<0；A、C中氣體物質的量減小，△S<0；B中氣體物質的量增大，△S>0；D中可認為熵不變。

【點評】放熱反應△H<0，吸熱反應△H>0；判斷熵變可看反應前后氣體物質的量變化。3．【答案】D【解析】【解答】A、SO2（g）+H2O（g）→H2SO3（1），反應后氣體的物質的量減少，所以該過程熵值減小，故A錯誤；B、SO2（g）→S（s）+O2（g）△H＞0，△S＜0，△G=△H﹣T?△S＞0，反應不能自發(fā)進行，故B錯誤；C、3S（s）+2H2O（1）=SO2（g）+2H2S（g），反應的焓變不知道，不能確定反應的自發(fā)性，故C錯誤；D、當△H＜0，△S＞0時，△G=△H﹣T?△S＜0，則該反應一定能自發(fā)進行，故D正確；所以選D【分析】本題考查反應能否自發(fā)進行的判斷，注意根據(jù)自由能判據(jù)的應用．4．【答案】B【解析】【解答】A.鈉與水反應，放熱反應，△H<0，△S>0，可自發(fā)，A不符合題意；B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl混合，吸熱反應，△H>0，△S>0，可自發(fā)，B符合題意；C.H2與O2反應，為吸熱反應，△H>0，△S<0，非自發(fā)，C不符合題意；D.碳酸鈣受熱分解，△H>0，△S>0，非自發(fā)，D不符合題意；答案為B?！痉治觥肯鹌そ钤诶爝^程中，排列由無序變?yōu)橛行颍蟹艧岈F(xiàn)象，則△H<0，△S<0，非自發(fā)；在收縮過程中，排列由有序變?yōu)闊o序，吸收熱量，則△H>0，△S>0，可自發(fā)。5．【答案】C【解析】【解答】A.在氧化還原中，得失電子總數(shù)相等，但得失電子所需的能量不一定相等，A不符合題意；B.硝酸鉀溶于屬于物理變化，不屬于化學反應，因此該過程只能是吸熱過程，而不是吸熱反應，B不符合題意；C.等質量的完全反應，轉化為CO2(g)，由于起始和最終狀態(tài)相同，且參與反應的量相同，因此反應放出的熱量相同，C符合題意；D.由于同種物質不同狀態(tài)時，其熵值S(固態(tài))<S(液態(tài))<S(氣態(tài))，因此反應生成H2O(g)和H2O(l)時，其熵值?S1>?S2，D不符合題意；故答案為：C

【分析】A、氧化還原反應中，得失電子守恒，但得失電子所需的能量不一定相等；

B、硝酸鉀溶于水不屬于化學反應；

C、反應過程中放出或吸收的熱量與反應途徑無關，只與物質的起始和最終狀態(tài)有關；

D、同種物質不同狀態(tài)，其熵值S(固態(tài))<S(液態(tài))<S(氣態(tài))；6．【答案】B【解析】【解答】A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)，該反應是化合反應，氣體物質的量減小的反應，即△H＜0，△S＜0，故A不符合題意；B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵增反應即△S＞0，該反應在高溫下能自發(fā)進行的反應，則△H－T△S＜0，說明△H＞0，故B符合題意；C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)是放熱的、熵減的反應即△H＜0，△S＜0，故C不符合題意；D．任何溫度下均能自發(fā)進行的反應：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)，則△H＜0，△S＞0，故D不符合題意。故答案為：B?！痉治觥扛鶕?jù)象限圖，第一象限是高溫下能自發(fā)進行即△H＞0，△S＞0，第二象限是任意條件下自發(fā)進行即△H＜0，△S＞0，第三象限是低溫下能自發(fā)進行即△H＜0，△S＜0，第四象限任意條件下都不能自發(fā)進行即△H＜0，△S＜0。7．【答案】D【解析】【解答】A．反應是吸熱反應，△H＞0，△S＜0，任何溫度下都不能自發(fā)進行，A不符合題意；B．反應是放熱反應，△H＜0，△S＜0，高溫下不能自發(fā)進行，B不符合題意；C．反應是吸熱反應，△H＞0，△S＞0，低溫下不能自發(fā)進行，C不符合題意；D．反應是放熱反應，△H＜0，△S＞0，任何溫度下都能自發(fā)進行，D符合題意；故答案為：D。

【分析】依據(jù)ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。8．【答案】B【解析】【解答】解：A、硫蒸氣變化為硫固體為放熱過程，則等量的硫蒸氣和硫固體在氧氣中分別完全燃燒，放出熱量硫蒸氣多，放熱反應△H為負值，所以△H1＜△H2，故A錯誤；B、△H﹣T△S＜0的反應能夠自發(fā)進行，反應的△H＞0，若反應能夠自發(fā)進行，△S必須大于0，故B正確；C、在25℃、101kPa時.1克氫氣完全燃燒生成H2O放出熱量142.9kJ，2mol氫氣完全燃燒反應放熱的熱化學方程式為2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6KJ/mol，則2H2O（l）=2H2（g）+O2（g）△H=+571.6kJ?mol﹣1，故C錯誤；D、稀的強酸和稀的強堿溶液反應的熱化學方程式不一定為：H++OH﹣=H2O（l）△H=﹣57.3kJ?mol﹣1，如硫酸和氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和水，故D錯誤；故選B．【分析】A、硫蒸氣變化為硫固體為放熱過程；B、△H﹣T△S＜0的反應能夠自發(fā)進行；C、放熱反應的逆反應吸熱；D、硫酸和氫氧化鋇反應的熱化學方程式不是．9．【答案】A【解析】【解答】A．光合作用的反應方程式為6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2，葡萄糖為固體，因此該體系為熵減，故A符合題意；B．食物腐敗是自發(fā)過程，屬于熵增過程，故B不符合題意；C．酒香四溢是乙醇揮發(fā)，屬于熵增過程，故C不符合題意；D．冰雪融化是固態(tài)水融化成液態(tài)水，屬于熵增過程，故D不符合題意；故答案為：A。

【分析】反應體系的混亂度減小時熵減小，對氣體參加的反應，氣體的體積減小，則熵減小。10．【答案】D【解析】【解答】A．反應為氣體體積增大的反應，則該反應△S>0，故A不符合題意；B．焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，則該反應，B不符合題意；C．狀況未知，Vm未知，不能由物質的量計算氫氣的體積，故C不符合題意；D．K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則反應的平衡常數(shù)，Si為純固體，不能出現(xiàn)K的表達式中，D符合題意；故答案為：D。

【分析】A.該反應前后氣體體積增大，ΔS>0；

B.ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能；

C.氣體所處的狀態(tài)未知。11．【答案】C【解析】【解答】解：熵是指體系的混亂度；氣態(tài)水的熵大于液態(tài)水的熵大于固體水的熵，故選C．【分析】熵是指體系的混亂度；依據(jù)水的聚集狀態(tài)分析判斷．12．【答案】C【解析】【解答】A.該反應為氣體分子數(shù)增大的反應，因此ΔS>0，由于溫度升高，c(CO2)減小，說明升高溫度，平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，ΔH>0，A不符合題意；B.曲線Ⅰ是通入0.1molCO2，曲線Ⅱ是通入0.2molCO2，狀態(tài)Ⅱ可以看做是先通入0.1molCO2，此時的壓強相等，再通入0.1molCO2，平衡不移動，此時的壓強等于2倍p總(狀態(tài)Ⅰ)，但要求CO2的濃度相等，應對此加熱使反應向正方向移動，氣體物質的量增加，因此p總(狀態(tài)Ⅱ)>2p總(狀態(tài)Ⅰ)，B不符合題意；C.狀態(tài)Ⅱ可以看做是先通0.1molCO2，此時兩者CO的濃度相等，再通入0.1molCO2，加入平衡不移動，狀態(tài)ⅡCO的濃度等于2倍狀態(tài)Ⅲ，但再充入CO2，相當于增大壓強，平衡右移，消耗CO，因此c(CO，狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，C符合題意；D.溫度越高，反應速率越快，因此v逆(狀態(tài)Ⅰ)<v逆(狀態(tài)Ⅲ)，D不符合題意；故答案為：C【分析】此題是對化學平衡相關知識的考查，解答此題時，需結合平衡移動、等效平衡等相關知識進行分析。13．【答案】A【解析】【解答】該反應中ΔH-TΔS=(-2181×103J/mol)-273×(-6.61J/(mol·K)<0，所以反應可自發(fā)進行，A符合題意；故答案為：A【分析】根據(jù)反應自發(fā)進行的條件“ΔH-TΔS<0”進行計算分析即可。14．【答案】D【解析】【解答】反應能自發(fā)進行，應有△G=△H﹣T?△S＜0，因△H＞0，則△H＜T?△S，說明熵增效應大于能量效應，故合理選項是D；

故答案為：D。

【分析】反應能否自發(fā)進行，取決于焓變和熵變的綜合判據(jù)，當△G=△H-T?△S＜0時，反應能自發(fā)進行。15．【答案】C【解析】【解答】反應自發(fā)進行需要滿足△H-T△S<0，△H<0、△S>0時恒小于0，該反應在任何溫度下都能自發(fā)進行，故答案為：C。

【分析】根據(jù)△H-T△S<0分析反應能否自發(fā)進行。16．【答案】（1）；增大（2）否；＞（3）不變【解析】【解答】（1）反應FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g），△S=0，△H＞0，△H﹣T?△S＞0，反應不能自發(fā)進行；（2）可逆反應FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）的平衡常數(shù)表達式k=；該反應正反應是吸熱反應，溫度升高平衡向正反應方向移動，CO2的物質的量增大、CO的物質的量減小，故到達新平衡是CO2與CO的體積之比增大；（3）此時濃度商Qc=0.25，小于平衡常數(shù)0.263，故反應不是平衡狀態(tài)，反應向正反應進行，v（正）＞v（逆）；＞；（4）若保持容器體積不變時，再通入一定量的CO，相當于增大壓強，化學平衡不移動，CO的轉化率不變；【分析】本題考查化學平衡常數(shù)的書寫與運用、化學平衡影響因素以及等效平衡的運用等，側重對基礎知識的鞏固與運用．17．【答案】（1）（2）＜（3）>；>；不能【解析】【解答】（1）丙烷的燃燒熱，丙烷燃燒熱的熱化學方程式；（2）正丁烷的燃燒熱，異丁烷的燃燒熱，正丁烷的能量不異丁烷高，能量越低越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性正丁烷<異丁烷；（3）由于CO在O2中燃燒生成CO2為放熱反應，則二氧化碳分解生成CO和氧氣的反應為吸熱反應，>0，根據(jù)化學方程式可知，反應后氣體的化學計量數(shù)之和增加，>0，故低溫下>0，反應不能自發(fā)進行。

【分析】（1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量；

（2）物質的能量越低越穩(wěn)定；

（3）根據(jù)時反應自發(fā)進行分析。18．【答案】（1）<；>（2）>；<（3）溫度；低溫；高溫（4）焓變；熵變19．【答案】（1）C（2）0.07