第二章 第三節(jié) 化學反應的方向 測試題 2022-2023學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

選擇性必修1第二章第三節(jié)化學反應的方向測試題榆次一中李金虎一、選擇題（每小題只有一個正確選項，每小題4分，共40分）1．已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應一定是熵增大的反應”。一定條件下，下列反應不能自發(fā)進行的是()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．下列說法完全正確的是A．自發(fā)進行的反應均是放熱反應B．ΔS為正值的反應均能自發(fā)進行C．物質的量增加的反應，ΔS為正值D．CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS>03．下列說法正確的是A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的B．自發(fā)反應的現(xiàn)象一定非常明顯，非自發(fā)反應的熵一定減小C．常溫下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＞0D．反應2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進行，則反應的ΔH＞04．碳酸銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，下列說法正確的是A．碳酸銨分解是因為外界給予了能量B．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解C．碳酸銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增加D．碳酸銨分解是吸熱反應，根據(jù)焓判據(jù)不能自發(fā)分解5．研究化學反應的方向具有重要意義，下列說法正確的是A．電解水的反應屬于自發(fā)反應B．能自發(fā)進行的反應一定能迅速發(fā)生C．自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行,則該反應的ΔH<06．在圖Ⅰ中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開，如圖Ⅱ，兩種氣體分子立即都占有了兩個容器。這是一個不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關于此過程的下列說法不正確的是()理想氣體的自發(fā)混合A．此過程是從混亂程度小的狀態(tài)向混亂程度大的狀態(tài)變化過程，即熵增大的過程B．此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出C．此過程從有序到無序，混亂度增大D．此過程是自發(fā)可逆的7．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉化器，它使NO與CO反應生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，反應原理：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1、ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列說法中錯誤的是()A．該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量B．該反應常溫下不能自發(fā)進行，因此需要高溫和催化劑C．該反應常溫下能自發(fā)進行，高溫和催化劑只是加快反應的速率D．汽車尾氣中的這兩種氣體會與血紅蛋白結合而使人中毒8．下列關于自發(fā)過程的敘述中，正確的是A．只有不需要任何條件就能夠自動進行的過程才是自發(fā)過程B．需要加熱才能夠進行的過程肯定不是自發(fā)過程C．同一可逆反應的正、逆反應在不同條件下都有自發(fā)的可能D．非自發(fā)過程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過程9．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉化器，它能使NO與CO反應生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，其反應原理是2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列說法中正確的是()A．該反應是熵增大的反應B．該反應不能自發(fā)進行，因此需要合適的催化劑C．該反應常溫下能自發(fā)進行，催化劑條件只是加快反應的速率D．該反應常溫下能自發(fā)進行，因為正反應是吸熱反應10．在其他條件不變時，只改變某一條件，化學反應aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡變化圖像如下(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質的量，α表示平衡轉化率)，據(jù)此分析下列說法正確的是()A．在圖Ⅰ中，說明正反應為吸熱反應B．在圖Ⅰ中，若p1>p2，則此反應的ΔS>0C．在圖Ⅱ中，說明該正反應為吸熱反應D．在圖Ⅲ中，若T1>T2，則該反應能自發(fā)進行二、填空題（本題包括5個小題，共60分）11．(10分)(1)汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設想按下列反應除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)。已知該反應的ΔH＞0，簡述該設想能否實現(xiàn)的依據(jù)：______________________________________________。(2)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO＋2CO=2CO2＋N2。反應能夠自發(fā)進行，則反應的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。理由是_____________________________。12．(10分)已知，一個可逆反應，若正反應為自發(fā)過程，則其逆反應為非自發(fā)過程，反之，亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K時ΔH－TΔS＝0。當體系溫度低于980K時，估計ΔH－TΔS0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；當體系溫度高于980K時，估計ΔH－TΔS0。(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應為SiO2(s)＋4HF(g)=SiF4(g)＋2H2O(g)ΔH(298.15K)＝－94.0kJ·mol－1ΔS(298.15K)＝－75.8J·mol－1·K－1，設ΔH和ΔS不隨溫度而變化，則此反應自發(fā)進行的溫度是_____________。13．（16分）某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對某類反應[aA(g)＋bB(g)cC(g)]的化學平衡的影響，得到如下圖像(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質的量，α表示轉化率)。分析圖像，回答下列問題：（1）反應Ⅰ中，若p1＞p2，則該反應的正反應為_________(填“放熱”或“吸熱”)反應，且為氣體分子數(shù)______(填“減小”或“增大”)的反應；若此反應能自發(fā)進行，則必須滿足的條件是。（2）在反應Ⅱ中，T1_____T2(填“＞”“＜”或“＝”)，該反應的正反應為(填“放熱”或“吸熱”)反應。14．（12分）已知甲烷隔絕空氣在不同溫度下有可能發(fā)生如下兩個裂解反應；①CH4(g)C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)。某同學為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度，在圖書館中查到了如下的熱力學數(shù)據(jù)：反應①的ΔH(298K)=＋74.848kJ·mol-1，ΔS(298K)=＋80.674J·mol-1·K-1。反應②的ΔH(298K)=＋376.426kJ·mol-1，ΔS(298K)=＋220.211J·mol-1·K-1。已知焓變和熵變隨溫度變化很小。請參考上述信息，回答下列問題；(1)這兩個反應是在(填“高溫”或“低溫”)下自發(fā)進行。

(2)反應①在常溫下(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。

(3)制取炭黑的允許溫度范圍為。

(4)為了提高甲烷的碳化程度,下面四個溫度中最合適的是(填字母)。

A．905.2K B．927KC．1273K D．2000K15．（12分）已知在100kPa、298.15K時，石灰石分解反應：CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)ΔH=＋178.3kJ·mol﹣1ΔS=160.4J·mol﹣1·K﹣1，則：(1)該反應________（填“能”或“不能”）自發(fā)進行；(2)據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析，溫度________（填“能”或“否”）成為反應方向的決定因素；(3)若溫度能決定反應方向，則該反應自發(fā)進行的最低溫度為。(4)反應CH3OH(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在高溫下自發(fā)向右進行，則下列判斷正確的是________。A．ΔH＞0ΔH-TΔS＜0B．ΔH＜0ΔH-TΔS＞0C．ΔH＞0ΔH-TΔS＞0D．ΔH＜0ΔH-TΔS＜01．答案B解析：A項，是一個ΔH<0，ΔS>0的反應，一定能自發(fā)進行；B項，是一個ΔH>0，ΔS<0的反應，一定不能自發(fā)進行；C項，是一個ΔH<0，ΔS<0的反應，低溫條件下可自發(fā)進行；D項，是一個ΔH>0，ΔS>0的反應，高溫條件下可自發(fā)進行。2．答案D解析：有些吸熱反應也可以自發(fā)進行，如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)，故A錯；熵變與反應的自發(fā)性有關，但不能獨立地作為反應是否自發(fā)的判據(jù)，故B錯；物質的量增加的反應，其混亂度不一定增加，即ΔS不一定為正值，如2H2S(g)＋O2(g)=2H2O(l)＋2S(s)，故C錯；CaCO3(s)的分解產(chǎn)生了氣體，為熵增加反應，故D正確。3．答案C解析：不能僅僅根據(jù)焓變判斷反應的自發(fā)性，放熱反應不一定都是自發(fā)進行的，吸熱反應也可能是自發(fā)進行的，A項錯誤；自發(fā)進行的反應，其現(xiàn)象不一定非常明顯，非自發(fā)反應的熵不一定減小，B項錯誤；根據(jù)反應C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行可知，該反應的ΔH－TΔS＞0，又知該反應ΔS＞0，則該反應的ΔH＞0，C項正確；反應2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，則ΔH＜0，D項錯誤。4．答案C解析：碳酸銨分解是吸熱反應，因此不能用焓判據(jù)來解釋反應的自發(fā)性，其反應能夠自發(fā)進行，是因為體系中氨氣的生成使熵增大。5．答案D解析：電解水的反應屬于非自發(fā)反應，A錯誤；能自發(fā)進行的反應不一定能迅速發(fā)生，B錯誤；自發(fā)反應有熵減的，非自發(fā)反應有熵增的，C錯誤；2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)是一個熵減的反應，常溫下要自發(fā)一定是放熱反應，ΔH<0，D正確。6.答案D解析根據(jù)題意ΔH＝0，ΔS＞0，由ΔH－TΔS推知該過程能自發(fā)進行，氣體擴散為熵增過程，而其逆過程不能自發(fā)進行。7.答案B解析該反應是放熱反應，反應物總能量高于生成物的總能量，A項正確；常溫下，ΔH－TΔS＝－113kJ·mol－1－298K×[－145J·mol－1·K－1]×10－3kJ/J＜0，故常溫下該反應可自發(fā)進行，高溫和催化劑只是加快反應速率，B項錯誤，C項正確；CO和NO均會與血紅蛋白結合而使人中毒。8．答案C解析：A項，自發(fā)過程可能需要在一定條件下自發(fā)進行，如木炭的燃燒，故A錯；B項，木炭的燃燒是需要加熱的自發(fā)過程，故B錯；D項，CaCO3eq\o(=,\s\up8(高溫))CaO＋CO2↑屬于在高溫下進行的非自發(fā)過程，故D錯。9．答案C解析只使用催化劑便可使尾氣發(fā)生轉化，故此反應能自發(fā)進行。因反應是氣體物質的量減小的反應，故為熵減小的反應。因熵減小不利于反應自發(fā)進行，故自發(fā)進行的原因是正反應為反應放熱。10．答案D解析A項，由圖Ⅰ可知，圖中隨著溫度的升高反應物的平衡轉化率減小，升高溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，錯誤；B項，圖Ⅰ可知，同一溫度下，若p1>p2，增大壓強，反應物的平衡轉化率增大，平衡向正反應方向移動，則a＋1>c，ΔS<0，錯誤；C項，由圖Ⅱ可知，T1時反應速率快，T1>T2，T1平衡時的n(C)小于T2平衡時的n(C)，升高溫度平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，錯誤；D項，由圖Ⅲ可知，增大壓強平衡不移動，則a＋1＝c，若T1>T2，升高溫度A的轉化率減小，平衡向逆反應方向移動，則ΔH<0，該反應能自發(fā)進行，正確。11.答案：(1)不能實現(xiàn)，因為該反應的ΔH＞0，ΔS＜0，反應不可能自發(fā)進行(2)＜該反應的ΔS＜0，因該反應能自發(fā)進行，根據(jù)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)的反應為吸熱反應，ΔH＞0，則2CO(g)CO2(g)＋C(s)為放熱反應，ΔH＜0，且該反應ΔS＜0，則當T＜980K時，ΔH－TΔS<0，T＞980K時，ΔH－TΔS＞0。(2)由題給信息，要使反應能自發(fā)進行，須有ΔH－TΔS<0，即－94.0kJ·mol－1－T×[－75.8J/(mol·K)]×10－3kJ/J<0則T<eq\f(94.0kJ·mol－1,75.8J/mol·K×10－3kJ/J)＝1.24×103K。13．答案（1）放熱減小低溫（2）＜放熱解析：（1）反應Ⅰ中，恒壓下溫度升高，α(A)減小，即升高溫度平衡逆向移動，則該反應的正反應為放熱反應，ΔH＜0；由p1＞p2知恒溫時壓強增大，α(A)增大，說明此反應為氣體分子數(shù)減小的反應，即為熵減反應，ΔS＜0。放熱、熵減反應只能在低溫條件下自發(fā)進行。（2）反應Ⅱ中，T2條件下反應先達到平衡狀態(tài)，說明T2＞T1，溫度越高，平衡時C的物質的量越小，即升高溫度平衡逆向移動，則該反應的正反應為放熱反應。14.答案(1)高溫(2)不能(3)927.8~1790.4K(4)C解析(1)該反應是吸熱的熵增反應,在高溫下自發(fā)。(2)ΔH－TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×298K=50.807kJ·mol-1>0,所以該反應在常溫下不能自發(fā)進行。(3)甲烷裂解為炭黑和氫氣時,ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1－80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×