2016-2017学年高二上学期 第二章 化学反应速率和化学平衡 第四节 化学反应进行的方向 课时练习 解析
选择题（本题包括10小题．每小题4分．共40分．每小题只有一个选项符合题意．）
1.某可自发进行（ ） A.在任何温度下都能自发进行????B.在任何温度下都不能自发进行 C.仅在化学反应的△H=-122kJ?mol-1，△S=+231J?mol-1?K-1，则此反应在下列哪种情况下高温下自发进行???????【来源：21·世纪·教育·网】
D.仅在低温下自发进行 【分析】
反应自发进行的判断依据为：△H-T△S＜0，据此解答．
【解答】
△H=-122kJ?mol-1，△S=+231J?mol-1?K-1，则：△H-T△S=-122kJ?mol-1-T0.231J?mol-1?K-1＜0，所以反应一定是自发进行的反应，所以在任何温度下都能自发进行， 故选A．21世纪教育网版权所有
【答案】A
2.对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（ ） A.在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 B.温度、压强一定时，放热的熵增加的反应不一定能自发进行 C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 【分析】
在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关．在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果．温度、压强一定时，反应方向的判据是△G=△H-T△S，△G＞0反应不能自发进行，△G＜0反应能自发进行，△G=0达到平衡．
【解答】
A．在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，故A正确； B．放热反应△H＜0，熵增加的反应，△S＞0，△H-T△S一定小于0，反应一定能自发进行，故B错误； C．化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，故C错误； D．能够自发进行的反应也需要一定的反应条件，不一定能够发生，故D错误； 故选A．
【答案】A
3.反应：2X （g）+Y（g）?2Z（g）在不同温度和压强下的产物Z的物质的量和反应时间t的关系如下图所示：下列判断正确的是（ ） A.P1＞P2 T1＞T2 △H＜0???????B.P1＞P2 T1＜T2 △H＜0 C.P1＜P2 T1＞T2 △H＞0??????? D.P1＜P2 T1＜T2 △H＞0
【分析】
根据温度、压强对平衡移动的影响分析，温度越高、压强越大，则反应速率越大，达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平温度、压强大．
【解答】
根据温度对反应速率的影响可知，温度越高，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，故有：T1＞T2； 根据压强对反应速率的影响可知，压强越大，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平压强大，故有：P1＞P2， 温度越高Z物质的量越少说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H＜0； 故选A．www-2-1-cnjy-com
【答案】A
4.“熵”可看作是“混乱度”，它的符号是“S”．下列变化中，△S＜0（“混乱度”减小）的是（ ） A.3Fe（s）+4H2O（g）═Fe3O4（s）+4H2（g） B.2NO2（g）═N2O4（l） C.2IBr（l）═I2（s）+Br2（g） D.(NH4)2CO3（s）═2NH3（g）+CO2（g）+2H2O（g） 【分析】
△S＜0，说明反应或变化过程中混乱度减小，依据微粒数变化或反应前后气体体积变化分析判断．
【解答】
A、3Fe（s）+4H2O（g）═Fe3O4（s）+4H2（g）该反应为在高温下自发的吸热反应，根据△G=△H-T△S＜0自发，所以△S＞0，故A错误； B、2NO2（g）═N2O4（l）为气体体积减小的反应，混乱度减小，△S＜0，故B正确； C、2IBr（l）═I2（s）+Br2（g）为气体体积增大的反应，混乱度增大，△S＞0，故C错误； D、(NH4)2CO3（s）═2NH3（g）+CO2（g）+2H2O（g）为气体体积增大的反应，混乱度增大，△S＞0，故D错误； 故选B．21cnjy.com
【答案】B
5.下列说法正确的是（ ） A.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时△H＞O，反应吸热时△H＜O C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D.一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时△H为“-” 【分析】
A、焓变是反应物和生成物焓的差值； B、焓变=生成物总焓-反应物总焓分析； C、有些放热反应也需要加热引发才能发生反应； D、焓变=生成物总焓-反应物总焓分析2·1·c·n·j·y
【解答】
A、焓变是反应物和生成物焓的差值，不是1mol物质参加反应时的能量变化，故A错误； B、焓变=生成物总焓-反应物总焓，依据反应前后能量守恒，反应物能量高于生成物，反应放热，焓变为负值△H＜O，反应物能量低于生成物，反应吸热△H＞O，故B错误； C、有些放热反应也需要加热引发才能发生反应，加热条件下的反应不一定是吸热反应，故C错误； D、焓变=生成物总焓-反应物总焓，依据反应前后能量守恒，反应物能量高于生成物，反应放热，△H＜O，故D正确； 故选D．
【答案】D
6.下列反应一定能自发进行的是（ ） A.放热反应???????????? B.熵增加的反应 C.熵增加的吸热反应????????D.熵增加的放热反应 【分析】21·cn·jy·com
自发进行的反应符合△H-T△S＜0，依据判断依据分析选项，反应自发进行需要焓变、熵变、温度共同决定．
【解答】
A、放热反应△H＜0，若△S＞0，高温可能非自发反应，故A不符合； B、熵增加反应，放热反应△H＜0，若△S＞0，高温可能非自发反应，故B不符合； C、熵增加的吸热反应，△S＞0，△H＞0，低温可能非自发反应，△H-T△S＞0，故C不符合； D、熵增加的放热反应，△S＞0，△H＜0，任何温度下△H-T△S＜0，所以一定能自发进行，故D符合； 故选：D．21教育网
【答案】D
7.深海中存在可燃冰（CH4?nH2O固体）．已知：CH4?nH2O（s）?CH4（g）+nH2O（l）-Q（Q＞0）深海中能够存在可燃冰，是因为深海具有以下条件中的（ ） A.低温高压?? B.高温低压?? C.低温低压? D.高温高压 【分析】
根据改变温度和压强使平衡逆向移动进行，有利于形成可燃冰CH4?nH2O（s）．
【解答】
CH4?nH2O（s）?CH4（g）+nH2O（l）-Q（Q＞0）正反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，增大压强，平衡逆向移动，因此深海中能够存在可燃冰是因此深海具备了低温、高压， 故选A．21*cnjy*com
【答案】A
8.下列内容与结论相对应的是（ ）
选项
内 容
结论或原因
A
H2O（g）变成H2O（l）
△S＞0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为△S＞0
C
一个反应的△H＞0，△S＞0
反应一定不自发进行
D
一个反应的△H＜0，△S＜0
反应在任意条件下均可自发进行
【分析】
A、由气态水变为液态水，为熵减的过程； B、溶解是熵变增大的过程； C、一个反应的△H＞0，△S＞0，当高温时△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行； D、一个反应的△H＜0，△S＜0，当高温时△G=△H-T△S＞0，反应不能自发进行．
【解答】
A、由气态水变为液态水，为熵减的过程，故A错误； B、常温下硝酸铵溶于水是一个能自发进行的吸热过程，硝酸铵溶解成为自由移动的离子，是熵变增大的过程，说明该过程的△S＞0，故B正确； C、一个反应的△H＞0，△S＞0，当高温时△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行，故C错误； D、一个反应的△H＜0，△S＜0，当高温时△G=△H-T△S＞0，反应不能自发进行，故D错误， 故选B．【出处：21教育名师】
【答案】B
9.下列过程中，属于非自发过程的是（ ） A.N2和O2混合????????? ??B.常温、常压下，石墨转化为金刚石 C.H2和O2化合生成H2O????????D.C+O2CO2 【分析】
反应能否自发进行，取决于焓变与熵变的综合判据，当△H-T?△S＜0时，反应可自发进行，反之不能．
【解答】
A、氮气和氧气是焓变小于0，熵变为0的反应，能自发进行，故A不符合； B、查找热力学常数．石墨是碳的稳定单质，标准生成焓为0，而金刚石是1.895kJ/mol．石墨转化为金刚石是吸热熵减型反应，△H-T?△S＞0，升高温度或降低温度都不能使该反应从不自发转为自发．相反金刚石转化为石墨是自发进行的，故B符合； C、H2和O2化合生成H2O的反应是焓变小于0的放热反应，熵变小于0，低温自发进行，故C不符合； D、碳和氧气反应是焓变小于0的放热反应，熵变基本不变，所以低温能自发进行，故D不符合； 故选B．
【答案】B
10.下列说法中正确的是（ ） A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 C.熵增加且放热的反应一定是自发反应 D.非自发反应在任何条件下都不能实现 【分析】
A、反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0； B、反应是否自发进行有反应的焓变熵变温度共同决定； C、△H-T△S＜0判断； D、非自发反应在特定条件下也能实现．
【解答】
A、反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；放热反应不一定是自发的，吸热反应也不一定是非自发的，故A错误； B、反应是否自发进行有反应的焓变熵变温度共同决定，自发反应不一定是熵增大，非自发反应不一定是熵减小或不变，故B错误； C、熵增加且放热的反应，即△H＜0，△S＞0，△H-T△S＜0，任何温度下都能自发进行，故C正确； D、反应是否自发进行有反应的焓变、熵变、温度共同决定；非自发过程，改变温度可能变为自发过程，如焓变大于0，熵变大于0的反应低温可以是非自发进行的反应，高温下可以自发进行，所以非自发反应在特定条件下也能实现，故D错误； 故选C． 21*cnjy*com
【答案】C
二、非选择题（本题包括4小题．共60分）
11.二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一． （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△H ______ 0，△S ______ 0（选填“＞”、“＜”或“=”），在低温下，该反应 ______ （填“能”或“不能”）自发进行． （2）CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品．你认为该方法需要解决的技术问题有 ______ ． a．开发高效光催化剂 b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化 c．二氧化碳及水资源的供应．
【分析】
（1）该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即△H＞0，因气体的物质的量增多，所以△S＞0．△G=△H-T△S＜0时，反应可自发进行； （2）根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有：开发高效光催化剂；将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与CO2催化转化．【来源：21cnj*y.co*m】
【解答】
（1）该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即△H＞0，因气体的物质的量增多，所以△S＞0．△G=△H-T△S＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行， 故答案为：＞；＞；不能； （2）根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有：开发高效光催化剂；将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与CO2催化转化，二氧化碳和水供应充足，不用考虑， 故答案为：ab．21教育名师原创作品
【答案】(1) ＞；＞；不能；(2) ab
有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
△H/kJ?mol-1
10.5
1.80
-126
-11.7
△S/J?mol-1?K-1
30.0
-113.0
84.0
-105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是 ______ ；任何温度下都不能自发进行的反应是 ______ ；另两个反应中，高温时可自发进行的反应是 ______ ；低温时可自发进行的反应是 ______ ．www.21-cn-jy.com
【分析】
反应能否自发进行取决于△H-T△S是否小于0；分别计算△H-T△S的值判断反应进行的方向．
【解答】
A．△H＞0，△S＞0，要想使△H-T△S＜0，则应该在高温条件下； B．△H＞0，△S＜0，△H-T△S一定大于0，所以任何温度下都不能自发进行； C．△H＜0，△S＞0，△H-T△S一定小于0，在任何温度下都能自发进行； D．△H＜0，△S＜0，要想使△H-T△S＜0，则应该在低温条件下； 所以在任何温度下都能自发进行的反应是C；任何温度下都不能自发进行的反应是B；高温时可自发进行的反应是A；低温时可自发进行的反应是D， 故答案为：C；B；A；D．21·世纪*教育网
【答案】C；B；A；D
13.能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料． （1）在25℃、101kPa时，16g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是 ______ ． （2）已知：C（s）+O2（g）CO2（g）△H=-437.3kJ?mol-1 H2（g）+O2（g）H2O（g）△H=-285.8kJ?mol-1 CO（g）+O2（g）CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1 则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H= ______ kJ?mol-1．如果该反应△S=+133.7J?K-1?mol-1该反应在常温下能否自发进行？ ______ （填“能”或“不能”）． （3）已知汽车汽缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0．若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2，1300°C时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10-4mol．计算该温度下的平衡常数K= ______ ．汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 ______ ．2-1-c-n-j-y
【分析】
（1）根据热化学方程式中反应热与物质的物质的量成正比以及热化学方程式的书写方法来解答． （2）根据热化学方程式和盖斯定律计算得到，反应焓变与反应过程无关；反应能自发，应满足△G=△H-T?△S＜0，结合反应的△H和△S进行计算判断． （3）平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值；该反应正反应为吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向吸热的方向移动．
【解答】
（1）1?molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量，则热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3?kJ?mol； （2）①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1=-437.3kJ?mol-1? ②H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H3=-285.8kJ?mol-1 ③CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1 依据盖斯定律①-②-③，得到：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）n△H=+131.5kJ?mol-1， △G=△H-T?△S=131.5kJ?mol-1-0.1337KJ?K-1?mol-1×298K=91.65kJ?mol-1＞0，所以不能自发进行， 故答案为：+131.5；不能； （3）假设体积为1L，依据反应的三段式列式计算：【版权所有：21教育】
N2（g）+O2（g ）?2NO（g） 起始量（mol） 0.8???? ?0.2??????????? ??? 0
变化量（mol）?4×10-4mol????4×10-4mol???? ???8×10-4mol 平衡量（mol）（0.8-4×10-4）mol??（0.2-4×10-4）mol 8×10-4mol 平衡常数K==4×10-6，该反应正反应为吸热反应，所以汽车启动后，汽缸温度越高，反应速率加快，平衡右移， 故答案为：4×10-6；温度升高，反应速率加快，平衡右移．
【答案】
(1) CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol；
(2) +131.5；不能；
(3) 4×10-6；温度升高，反应速率加快，平衡右移
14.已知在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应：CaCO3（s）=CaO（s）+C O2（g）△S=160.4J?mol-1 K-1△H=178.3KJ?mol-1．试判断反应的自发性及自发进行的最低温度．
【分析】
化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H-T?△S＜0时，反应能自发进行据此解答．
【解答】
该反应的△G=△H-T?△S=178.3KJ?mol-1-298.15K×0.1604KJ?mol-1=130.5KJ?mol-1．△G＞0，所以在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应为非自发反应； 要想反应能自发进行则需△G=△H-T?△S＜0，178.3KJ?mol-1-T×160.4KJ?mol-1=0，解得：T=1112K， 故答案为：在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应为非自发反应；1112K．
【答案】
在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应为非自发反应；1112K．
2016-2017学年高二上学期 第二章 化学反应速率和化学平衡 第四节 化学反应进行的方向 课时练习 解析
选择题（本题包括10小题．每小题4分．共40分．每小题只有一个选项符合题意．）
1.某可自发进行（ ） A.在任何温度下都能自发进行????B.在任何温度下都不能自发进行 C.仅在化学反应的△H=-122kJ?mol-1，△S=+231J?mol-1?K-1，则此反应在下列哪种情况下高温下自发进行???????21cnjy.com
D.仅在低温下自发进行
2.对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（ ） A.在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 B.温度、压强一定时，放热的熵增加的反应不一定能自发进行 C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成21·世纪*教育网
3.反应：2X （g）+Y（g）?2Z（g）在不同温度和压强下的产物Z的物质的量和反应时间t的关系如下图所示：下列判断正确的是（ ） A.P1＞P2 T1＞T2 △H＜0???????B.P1＞P2 T1＜T2 △H＜0 C.P1＜P2 T1＞T2 △H＞0??????? D.P1＜P2 T1＜T2 △H＞0 www-2-1-cnjy-com
4.“熵”可看作是“混乱度”，它的符号是“S”．下列变化中，△S＜0（“混乱度”减小）的是（ ） A.3Fe（s）+4H2O（g）═Fe3O4（s）+4H2（g） B.2NO2（g）═N2O4（l） C.2IBr（l）═I2（s）+Br2（g） D.(NH4)2CO3（s）═2NH3（g）+CO2（g）+2H2O（g） 21*cnjy*com
5.下列说法正确的是（ ） A.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时△H＞O，反应吸热时△H＜O C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D.一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时△H为“-” 【来源：21cnj*y.co*m】
6.下列反应一定能自发进行的是（ ） A.放热反应???????????? B.熵增加的反应 C.熵增加的吸热反应????????D.熵增加的放热反应2·1·c·n·j·y
7.深海中存在可燃冰（CH4?nH2O固体）．已知：CH4?nH2O（s）?CH4（g）+nH2O（l）-Q（Q＞0）深海中能够存在可燃冰，是因为深海具有以下条件中的（ ） A.低温高压?? B.高温低压?? C.低温低压? D.高温高压2-1-c-n-j-y
8.下列内容与结论相对应的是（ ）
选项
内 容
结论或原因
A
H2O（g）变成H2O（l）
△S＞0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为△S＞0
C
一个反应的△H＞0，△S＞0
反应一定不自发进行
D
一个反应的△H＜0，△S＜0
反应在任意条件下均可自发进行
9.下列过程中，属于非自发过程的是（ ） A.N2和O2混合????????? ??B.常温、常压下，石墨转化为金刚石 C.H2和O2化合生成H2O????????D.C+O2CO221世纪教育网版权所有
10.下列说法中正确的是（ ） A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 C.熵增加且放热的反应一定是自发反应 D.非自发反应在任何条件下都不能实现21教育网
二、非选择题（本题包括4小题．共60分）
11.二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一． （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△H ______ 0，△S ______ 0（选填“＞”、“＜”或“=”），在低温下，该反应 ______ （填“能”或“不能”）自发进行． （2）CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品．你认为该方法需要解决的技术问题有 ______ ． a．开发高效光催化剂 b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化 c．二氧化碳及水资源的供应．21·cn·jy·com
有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
△H/kJ?mol-1
10.5
1.80
-126
-11.7
△S/J?mol-1?K-1
30.0
-113.0
84.0
-105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是 ______ ；任何温度下都不能自发进行的反应是 ______ ；另两个反应中，高温时可自发进行的反应是 ______ ；低温时可自发进行的反应是 ______ ．www.21-cn-jy.com
13.能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料． （1）在25℃、101kPa时，16g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是 ______ ． （2）已知：C（s）+O2（g）CO2（g）△H=-437.3kJ?mol-1 H2（g）+O2（g）H2O（g）△H=-285.8kJ?mol-1 CO（g）+O2（g）CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1 则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H= ______ kJ?mol-1．如果该反应△S=+133.7J?K-1?mol-1该反应在常温下能否自发进行？ ______ （填“能”或“不能”）． （3）已知汽车汽缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0．若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2，1300°C时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10-4mol．计算该温度下的平衡常数K= ______ ．汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 ______ ．【来源：21·世纪·教育·网】
14.已知在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应：CaCO3（s）=CaO（s）+C O2（g）△S=160.4J?mol-1 K-1△H=178.3KJ?mol-1．试判断反应的自发性及自发进行的最低温度．
