第二章　基础课时12 化学反应的方向 练习（含答案）2025秋高中化学选择性必修一（人教版2019）

第二章　基础课时12　化学反应的方向
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(每小题5分)
(一)自发过程的理解
1.下列过程属于非自发的是(　　)
水由高处向低处流
室温下水结成冰
气体从高密度处向低密度处扩散
煤气的燃烧
2.下列反应或过程没有自发性的是(　　)
高温下，煅烧石灰石
常温下，水分解成氢气与氧气
双氧水在MnO2催化作用下分解
常温下，冰融化为水
(二)焓变、熵变的判断
3.下列诗词中，包含ΔH>0、ΔS>0的化学变化的是(　　)
日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川
千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
春蚕到死丝方，蜡炬成灰泪始干
美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来
4.下列有关水汽变成雨的过程中焓变和熵变的判断正确的是(　　)
ΔH<0，ΔS<0 ΔH<0，ΔS>0
ΔH>0，ΔS>0 ΔH>0，ΔS<0
5.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的说法中正确的是(　　)
ΔH＜0　ΔS＜0 ΔH＞0　ΔS＜0
ΔH<0　ΔS>0 ΔH＞0　ΔS＞0
(三)化学反应方向的判断
6.(2024·新乡高二期中)化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是(　　)
反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔS>0
ΔH<0或ΔS>0的反应一定能自发进行
1 mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(g)]ΔS＞0、ΔH>0的反应能否自发进行与温度有关
7.下列对于化学反应方向说法正确的是(　　)
常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔH<0，常温常压下能自发进行，对该反应的方向起决定作用的是温度
反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)在一定条件下能自发进行，则该反应的ΔH>0
一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0
8.(2024·六安一中高二期中)二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2(如图所示)。下列说法中正确的是(　　)
步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应
步骤一中反应的ΔS>0
步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
步骤二的反应能否自发进行，与温度有关
9.(6分)以下化学反应，反应物是否可以自发转变为反应产物？请予以判断并写出你的判断依据(反应均在298 K、100 kPa下进行)
(1)(3分)2C(s)＋O2(g)2CO(g)　ΔH＜0________(1分)(填“可以”“不可以”或“无法判断”)。判断依据是_____________________________________
____________________________________________________________(2分)。
(2)(3分)Cu2O＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＜0________(1分)(填“可以”“不可以”或“无法判断”)。判断依据是_____________________________________
_________________________________________________________(2分)。
B级　素养培优练
10.在一定条件下，对于反应mA(g)＋nB(g)cC(g)＋dD(g)，C物质的浓度(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是(　　)
ΔH<0　ΔS>0 ΔH>0　ΔS<0
ΔH>0　ΔS>0 ΔH<0　ΔS<0
11.在图Ⅰ中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，如图Ⅰ，两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　)
此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化过程，即熵增大的过程
此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
此过程是自发可逆的
此过程从有序到无序，混乱度增大
12.根据下列图示所得结论正确的是(　　)
图甲是I2＋I－I中I的平衡浓度随温度变化的曲线，说明平衡常数K(T1) 图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随时间变化的曲线，说明t1时刻溶液的温度最高
图丙中已知反应：mA(g)nB(g)＋pC(g)　ΔH＝a kJ·mol－1(c表示A的浓度)，则可推断：T1、T3均未达平衡状态
图丁中已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)[α(A)表示平衡转化率]；若T1>T2，则该反应能自发进行
13.(2024·天津一中高二期中改编)下列反应及其自由能与温度的关系如下图所示：
Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－116 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41 kJ·mol－1
Ⅲ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3
下列说法错误的是(　　)
反应Ⅱ在T<427 K时，能自发进行
相同温度下，ΔG(Ⅰ)<ΔG(Ⅱ)的主要原因可能是ΔH1<ΔH2
ΔH3＝－75 kJ·mol－1
400 K时，平衡常数K(Ⅲ)＝K(Ⅰ)－K(Ⅱ)
14.(4分)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示。
(1)(2分)0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为___________________________________________________________________。
(2)(2分)其中，反应①的速率可以表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可以表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。下列说法正确的是___________________________________________________________________。
A.反应开始后，系统中Y和Z的浓度之比保持不变
B.如果反应能进行到底，则反应结束时40.0%的M能转化为Z
C.该温度下，两个反应的ΔH与ΔS一定都小于0
D.该温度下，两个反应ΔH－TΔS<0
基础课时12　化学反应的方向
1.B　[B项，室温下冰的融化是自发过程，其逆向室温下水结成冰是非自发的。]
2.B　[煅烧石灰石的反应是一个熵增焓增的反应，高温下可自发进行，A不符合题意；水分解成氢气与氧气的反应不能自发进行，在外接电源的作用下电解，B项符合题意；双氧水在MnO2催化作用下自发分解，C不符合题意；常温下，冰融化为水为自发过程，D不符合题意。]
3.B　[A项，香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞，远远望见瀑布似白色绢绸悬挂在山前，由此可见没有发生化学变化；B项，发生反应CaCO3CaO＋CO2↑，该反应吸热，气体物质的量增大，ΔH>0、ΔS>0；C项，石蜡燃烧生成二氧化碳和水，石蜡燃烧为放热反应，ΔH<0；D项，黄金是从沙中淘来的，没有发生化学反应。]
4.A　[水汽变成雨的过程中放热，ΔH<0，气体变成液体，混乱度减小，ΔS<0。]
5.B　[该反应的反应物能量比生成物能量低，为吸热反应，ΔH＞0，该反应是熵减的反应，ΔS＜0，选B。]
6.D　[该反应为混乱度减小的反应，ΔS<0，A错误；ΔH－TΔS<0的反应可以自发进行，ΔH<0或ΔS>0的反应不一定能自发进行，B错误；物质由固态变为气态，混乱度增大，熵增大，故S[H2O(g)]>S[H2O(s)]，C错误；ΔS＞0、ΔH＞0的反应，反应自发进行时ΔH－TΔS＜0，即该反应在高温下能自发进行、低温时不能自发进行，所以该反应能否自发进行与温度有关，D正确。]
7.B　[反应的ΔS＞0，常温下反应不能自发进行，则ΔH＜0或＞0，A错误；该反应为熵减的反应，ΔH<0，常温常压下能自发进行，故对该反应的方向起决定作用的是温度，B正确；反应的ΔS＜0，由ΔG＝ΔH－T·ΔS＜0时，反应可自发进行可知，ΔH＜0，C错误；反应的ΔS＞0，ΔH＞0，D错误。]
8.D　[CaO和CO2反应为放热反应，A错误；步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3为熵减的反应，ΔS<0，B错误；步骤一和步骤二的条件不同，所以不互为可逆反应，C错误；步骤二的反应CaCO3CaO＋CO2为熵增的吸热反应，若要使ΔG＝ΔH－TΔS<0，则高温有利于自发进行，D正确。]
9.(1)可以　该反应是一个熵增、放热的反应，根据复合判断得出ΔH－TΔS＜0，所以能够自发转变
(2)无法判断　该反应是一个熵减的放热反应，能否自发需要根据具体温度来判断
解析　(1)该反应ΔS＞0，ΔH＜0，所以ΔH－TΔS＜0，所以在任何条件下都可以自发进行；(2)该反应ΔS＜0，ΔH＜0，所以ΔH－TΔS大小取决于温度，故无法判断是否能自发进行。
10.A　[由曲线图可知，增大压强，C%减少，即增大压强平衡向逆反应方向移动，所以逆反应为气体体积减小的反应，即m＋n11.C　[气体扩散过程是熵增加的过程，A、D正确；该过程不伴随能量变化，B正确；两种气体混合后，不会再自发地分开，所以逆过程不能自发进行，C不正确。]
12.D　[分析图像，温度升高，I的平衡浓度越小，说明平衡逆向移动，正反应是放热反应，则温度高，平衡常数小，则K(T1)>K(T2)，A错误；反应速率受盐酸的浓度、温度、接触面积等多个因素影响，速率最大时，不一定温度最高，B错误；由图可知，反应正向建立平衡，达平衡前A的浓度减小，故T2时反应达到平衡，温度升高，平衡逆向移动，A的浓度增大，故T3时反应处于平衡状态，C错误；根据图可知，增大压强，A的转化率不变，说明反应前后气体计量数之和相等，则a＋b＝c，反应前后熵不变。若T1>T2，升高温度，A的转化率降低，正反应是放热反应，则焓变小于0，所以ΔG＝ΔH－TΔS<0，该反应能自发进行，D正确。]
13.D　[根据自发进行判据ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应Ⅱ在T<427 K时ΔG<0，能自发进行，A正确；ΔS一般均很小，而反应Ⅰ的ΔS<0，相同温度下ΔG(Ⅰ)<ΔG(Ⅱ)的主要原因可能是ΔH1<ΔH2，B正确；根据盖斯定律，反应Ⅰ－反应Ⅱ可得反应Ⅲ，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－116 kJ/mol＋41 kJ/mol＝－75 kJ/mol，C正确；反应Ⅰ－反应Ⅱ可得反应Ⅲ，两式相减则平衡常数相除，则平衡常数K(Ⅲ)＝，D错误。]
14.(1)0.002 5 mol/(L·min)　(2)AD
解析　M和N同时发生两个反应，其中M、N的消耗量等于两个反应相加，X的生成量等于两个反应相加。(1)由图可知，30 min时消耗M的浓度为(0.5－0.3) mol/L＝0.2 mol/L，由Z的浓度为0.125 mol/L，则Y的浓度为0.2 mol/L－0.125 mol/L＝0.075 mol/L，Y的平均反应速率为＝0.002 5 mol/(L·min)。(2)由题给信息可得反应①的速率和反应②的速率比＝＝，k1、k2为速率常数，则两反应的速率之比为定值；由题给方程式可知，反应①的速率和反应②的速率比等于生成Y和Z的浓度比，两反应的速率之比为定值，则反应开始后，体系中Y和Z的浓度比为定值，A正确；由(1)问可知，＝＝，若反应进行到底，Y和Z的浓度之比也是，若M能完全转化，则反应结束时有＝62.5%的M能转化为Z，B错误；①②反应都是在溶液中进行，已知M、N、Y、Z可以用浓度表示，但是X的状态未知，ΔS不一定小于0，反应在室温下自发，ΔH和ΔS可能都小于0，C错误；该温度下，两个反应都能自发进行，ΔH－TΔS<0，D正确。