2.3 化学反应的方向 练习（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

第三节　化学反应的方向
1 [2025南京外国语学校期中]Demis Hassabis和John Jumper因开发能根据蛋白质的氨基酸序列预测其高级结构的AI模型与David Baker共获2024年诺贝尔化学奖，这一模型的逻辑前提是“一定氨基酸序列(一级结构)的肽链能自发折叠形成相应的高级结构”。已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔS<0，下列有关蛋白质的说法错误的是(　　)
A. 蛋白质由C、H、O、N等元素组成
B. 蛋白质的性质由其结构决定
C. 蛋白质在人体内通过代谢提供能量，这一过程的ΔH<0
D. 蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH>0
2 下列关于自发过程的叙述正确的是(　　)
A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B. 需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
C. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能
D. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
3 关于反应3O2(g)===2O3(g)，反应过程中能量的变化如图所示，下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法正确的是(　　)
A. ΔH＜0、ΔS＜0 B. ΔH＞0、ΔS＜0
C. ΔH<0、ΔS>0 D. ΔH＞0、ΔS＞0
4 一定温度和压强下，当ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行。下列反应ΔH＞0，ΔS＞0的是(　　)
A. HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s)
B. 高温下能自发进行的反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
C. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
D. 任何温度下均能自发进行的反应：COCl2(g)===CO(g)＋Cl2(g)
5 下列说法正确的是(　　)
A. 同一物质的固、液、气三种状态的熵递减
B. 常温下反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH<0
C. 反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，无论在何种条件下都不可能自发进行
D. 焓变和熵变均可单独作为判断反应能否自发进行的依据
6 下列有关化学反应方向及其判据的说法错误的是(　　)
A. 1 mol H2O在不同状态时的熵值：S(s)＜S(g)
B. 自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C. 某些非自发的反应可以通过改变条件使其成为自发反应
D. 反应NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ/mol在高温下能自发进行
7 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)，在298 K、100 kPa下，ΔH＝－113 kJ/mol，ΔS＝－145 J/(mol·K)。
下列说法错误的是(　　)
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应在常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件
C. 该反应在常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是增大反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒
8 焦炭常用于冶炼工业。已知反应①：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)；反应②：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)，反应①②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 反应②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0
B. 983 K是两个反应主次趋势变化的转折点
C. L1对应反应①
D. 当温度低于983 K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主
9 [2025南京十三中月考]按体积比2∶1向容器中充入NO和O2，发生反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)。测得温度、压强对NO平衡转化率的影响如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)是吸热反应
B. 该反应在任意条件下均能自发进行
C. p1D. 平衡常数Ka>Kb
10 回答下列问题。
(1) 用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)0，ΔS________0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2) 已知在100 kPa、298 K时，石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH＞0，ΔS＞0，则：
①该反应在常温下________(填“能”或“不能”，下同)自发进行。
②据本题反应数据分析，温度________成为反应方向的决定因素。
(3) 已知CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218 kJ/mol，该反应能够自发进行的反应条件是___________________。
(4) 某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“＞”或“＜”)0。
11 氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步，不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法，进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列各题。
用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应，化学方程式如下：N2＋3H2
2NH3。已知，在常温下，1 g H2完全转化为NH3，放出的热量为15.4 kJ。
(1) 请写出该反应的热化学方程式：___________________________________
______________________________________________________________________。
(2) 如果一个反应的ΔH－TΔS<0，则该反应能够自发进行。已知该反应的ΔS＝－198.2 J/(K·mol)。则上述氨气的合成反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
第三节　化学反应的方向
1 D　蛋白质能提供能量，说明有热量放出，故蛋白质在人体内代谢过程的ΔH<0，C正确；自发反应满足ΔH－TΔS<0，已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔS<0，则该过程的ΔH<0，D错误。
2 C　3 B
4 B　该反应是化合反应，气体物质的量减小的反应，即ΔH＜0，ΔS＜0，A不符合题意；该反应是熵增反应即ΔS＞0，在高温下能自发进行的反应，则ΔH－TΔS＜0，说明ΔH＞0，B符合题意；该反应是放热的、熵减的反应即ΔH＜0，ΔS＜0，C不符合题意；该反应在任何温度下均能自发进行，则ΔH＜0，ΔS＞0，D不符合题意。
5 B
6 B　一般来说，相同量的同一物质，气态熵>液态熵>固态熵，即1 mol H2O在不同状态时的熵值：S(s)＜S(g)，A正确；自发反应的熵不一定增大，比如在低温下能自发反应的放热反应可能是熵减的反应，B错误；某些非自发的反应比如ΔS＞0，ΔH＞0，在低温是非自发，可以通过改变条件即在高温下能自发反应，C正确；反应NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔS＞0，ΔH＞0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，在高温下能自发反应，D正确。
7 B
8 C　生成物气体化学计量数系数之和小于反应物气体化学计量系数之和，所以ΔS＜0，则－TΔS＞0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，因为能满足ΔG＜0，所以ΔH＜0，A正确；ΔG越小，说明它能够反应的趋势更大，983 K时两反应的ΔG相等，之后两反应的ΔG大小关系发生变化，则反应主次趋势发生变化，所以983 K是反应趋势变化的转折点，B正确；反应①的ΔS>0，则－ΔS＜0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2对应反应①，C错误；当温度低于983 K时，L1的ΔG更小，所以以反应②为主，产物以CO2为主，D正确。
9 D　温度升高，NO平衡转化率降低，说明该反应是放热反应，A错误；该反应的ΔH<0、ΔS<0，低温时满足ΔH－TΔS<0，故该反应在低温下能自发进行，B错误；该反应的ΔS<0，相同温度下，p1下NO平衡转化率高，说明p1>p2，C错误；该反应的ΔH<0，温度越高，反应正向进行程度越小，即K越小，故平衡常数Ka>Kb，D正确。
10 (1) ＞　＞　不能　(2) ①不能　②能
(3) 高温　(4) ＞
11 (1) N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol　(2) 能