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2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1．下列关于反应方向、速率和平衡的说法正确的是
A．凡是放热反应均是自发进行的反应，吸热反应都是非自发的
B．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
C．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而提高反应物的转化率
D．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在常温下能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
2．下列有关反应原理的说法正确的是
A．对于且能自发进行的化学反应，其
B．向新制氯水中加适量石灰石不能增大溶液中的
C．对于的可逆反应来说，升高温度可加快反应速率，增大反应物的平衡转化率
D．反应物分子间的碰撞都能使化学反应发生，碰撞越多，反应速率越高
3．下列关于化学反应中热量变化的说法，正确的是
A．吸热反应都不能自发进行
B．放热反应的生成物键能之和大于反应物键能之和
C．甲烷作为燃料其热值比氢的热值高
D．把煤制成水煤气(CO和H2)，会提高燃烧放出的热量
4．下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温条件下一定能自发进行
C．化学键断裂时会放出能量
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
5．已知2A(g) 3B(s)+C(g) ΔH＜0， 假设ΔH和ΔS不随温度而改变，下列说法中正确的是
A．低温下能自发进行
B．高温下能自发进行
C．任何温度下都能自发进行
D．任何温度下都不能自发进行
6．对于反应 ，下列说法正确的是
A．反应的
B．反应的平衡常数可表示为
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．升温、加压和使用催化剂能增大SO3的生成速率
7．下列说法正确的是
A．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”所涉及的反应是吸热反应
B．任何熵增的反应都一定是自发反应
C．使用催化剂能增加活化分子的百分数从而增大化学反应的速率
D．“以醋制铜生绿”所涉及的是析氢腐蚀
8．用活性炭与NO2反应：为2C(s)+2NO2(g)?2CO2(g)+N2(g) 来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是
A．该反应只在高温条件下能自发进行
B．该反应平衡常数的表达式为
C．该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为
D．该反应到达平衡后，升高温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快
9．下列关于化学反应热效应的描述正确的是
A．需要加热或点燃的反应都是吸热反应，不能自发进行
B．同温同压下，在光照和点燃条件下，△H相同
C．由 kJ/mol，可知稀盐酸与氨水反应生成1mol液态水时释放57.3kJ的热量
D．已知在一定条件下，2mol与1mol充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式为
10．下列说法不正确的是。
A．盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热的
B．乙烯聚合为聚乙烯是一个熵减的过程
C．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是不可能发生的反应
D．反应在低温下能自发进行，则该反应的
11．下列过程属于熵增加的是。
A．一定条件下水由气态变为液态
B．高温高压条件下使石墨转化为金刚石
C．散落的火柴的无序排列
D．CO点燃时生成CO2
12．下列有关说法正确的是
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．已知C(石墨，s)= C(金刚石，s) ，故金刚石比石墨稳定
C．放热且熵增加的反应须高温才能正向自发进行
D．升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率
13．在图甲中的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(如图乙所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。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。
A．此过程为混乱程度小向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
14．硅是大数据时代的关键材料。工业上常在1800—2000℃时，用碳单质还原的方法制取单质硅。涉及反应的相关数据如表所示。下列相关说法正确的是
反应
△H/(kJ?mol-1)
△S/(J?K-1?mol-1)
反应(1)：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)
687.27
359.04
反应(2)：SiO2(s)+C(s)=Si(s)+CO2(g)
514.85
183.35
A．反应(1)可证明Si的还原性大于C
B．生活中利用单晶硅良好的导光性能做光导纤维
C．工业生产条件下反应(2)无法自发进行发生
D．C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=-172.42kJ·mol-1
15．下列说法中正确的是( )
A．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故化学反应速率增大
B．反应：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，在低温时能自发进行
C．增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数K值增大
D．H＋和OH－的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成
二、填空题
16．实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量：。判断该反应的自发性并说明理由___________。
17．已知2CO(g)?CO2(g)+C(s)，T=980K时，ΔH-TΔS=0.当体系温度低于980K时，估计ΔH-TΔS的正负符号为_______；当体系温度高于980K时，ΔH-TΔS的正负符号为_______。在冶金工业中，以C作为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以_______为主，低于980K时以_______为主。
18．尿素(NH2CONH2)又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥。工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，涉及的反应如下：
反应I：2NH3(g)+ CO2(g)H2NCOONH4(s)(氨基甲酸铵) ΔH1 = -272kJ·mol-1
反应II：H2NCOONH4(s)NH2CONH2(s)+ H2O(g) ΔH2 = +138kJ·mol-1
请回答：
(1)写出二氧化碳和氨气合成尿素的总热化学方程式_______，该反应自发进行的条件是_______(填“低温”、“高温”或“任意条件”)。
(2)尿素(NH2CONH2)是一种重要的化工产品，有很多用途。化工生产中利用尿素溶液可吸收尾气中的氯气，生成两种无污染气体，其中一种气体是空气的主要成分，且溶液pH明显降低，该反应的化学方程式_______。
(3)合成氨工业先驱哈伯(P·Haber)利用N2和H2在Fe催化作用下最早人工合成氨气，该反应为： N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ·mol-1
①写出该反应的平衡常数表达式K = _______。
②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_______。
A．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
B．降低温度能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变
C．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零
D．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．反应能否自发进行的判断依据，，大多放热反应是自发进行的反应，也有非自发的，吸热反应也有能自发进行的，A错误；
B．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不再变化的状态，反应物和生成物浓度并不一定相等，B错误；
C．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，但不影响反应物的转化率，C错误；
D．NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)，该反应，在常温下能自发进行，说明，则ΔH＜0，D正确；
故答案选D。
2．A
解析：A．时反应自发进行，则且能自发进行的化学反应，其，故A正确；
B．由于碳酸钙可消耗盐酸，使平衡Cl2+H2OHCI+HClO向右移动，c(HClO)增大，B错误；
C．对△H＜0的可逆反应来说，升高温度可使平衡逆向移动，减小反应物转化率，C错误；
D．分子发生有效碰撞时才能发生化学反应，D错误；
正确答案是A。
3．B
解析：A．CaCO3(s)=CO2(g)+CaO(s)为吸热反应，但该反应熵增大，高温可以自发，A错误；
B．焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，生成物键能之和大于反应物键能之和，则焓变小于0，为放热反应，B正确；
C．氢气热值1.4×108J/kg，甲烷热值为5.02×107/kg，氢气的热值更高，C错误；
D．依据能量守恒可知，煤制气的过程中不能增加煤燃烧放出的热量，但能提高燃料的利用率，D错误；
综上所述答案为B。
4．D
解析：A．吸热反应是指反应过程中吸收能量的反应，与是否需要加热无关，A错误；
B．放热反应不一定在常温下自发进行，比如碳的燃烧属于放热反应，但是需要点燃才能进行，B错误；
C．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成放出能量，C错误；
D．反应物总能量大于生成物总能量则为放热反应，反应物总能量小于生成物总能量则为吸热反应，反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热，D正确；
故选D。
5．A
解析：2A(g) 3B(s)+C(g) ΔH＜0，正反应是气体体积减小的放热反应，ΔS<0，要使△H-T?△S＜0，则T为低温，所以该反应在低温下能自发进行，故选：A。
6．D
解析：A．反应物气体的计量系数和为3，生成物的气体计量系数为2，则该反应为熵减反应，反应的＜0，A项错误；
B．反应的平衡常数表达式为，B项错误；
C．催化剂只改变反应的活化能对于反应的焓变无影响，C项错误；
D．升高温度、增大压强、使用催化剂都可加快SO3的反应速率，D项正确；
答案选D。
7．C
解析：A．“爆竹声中一岁除”中体现的是燃烧反应，为放热反应，A错误；
B．当反应的ΔG＜0，反应能够自发进行，根据可得，对于熵增的反应，若该反应ΔH>0，则高温下才能自发进行，若ΔH<0，则任何条件下均能自发进行，B错误；
C．催化剂通过改变反应的途径进而降低反应的活化能，能够增加活化分子的百分数和单位体积内活化分子的浓度，加快反应速率，C正确；
D．“以醋制铜生绿”说明铜合金在电解质环境下与氧气、二氧化碳发生反应生成铜绿，总反应式为，负极反应式为，正极反应式为说明发生的电化学反应为吸氧腐蚀，而不是析氢腐蚀，D错误；
故选C。
8．C
解析：A．该反应，，<0可以自发，根据反分析可知该反应在低温条件下能自发进行，故A错误；
B．反应平衡常数是产物系数次幂乘积除以反应物系数次幂乘积，但是纯固体和纯液体不写入平衡常数，该反应平衡常数的表达式为，故B错误；
C．该反应若2molNO2完全反应时转移8mol电子，该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为，故C正确；
D．升高温度，正反应速率和逆反应速率都加快，平衡逆向移动，逆反应速率加快的多，故D错误；
故答案为C
9．B
解析：A．反应的能量变化与反应条件没有必然联系，某些放热反应也需要加热，如铝热反应，A错误；
B．焓变与反应条件无关，则同温同压下，在光照和点燃条件下的△H相同，B正确；
C．NH3?H2O的电离会吸热，则1molNH3?H2O与足量盐酸反应放出的热量小于57.3kJ，C错误；
D．二氧化硫与氧气反应为可逆反应，则二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为： ΔH＜-98 kJ·mol-1，D错误；
故选B。
10．C
解析：A．盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应涉及到碳酸的分解，为吸热反应，A正确；
B．乙烯常温下为气态，熵值较大，聚乙烯为固态，熵值较小，根据，可知乙烯合成聚乙烯的反应是一个熵减的过程，，B正确；
C．自发反应是指在一定温度下，不依靠外界的能量，一经引发就能自动进行的反应，其反应速率与物质本身性质、体系温度、反应物浓度、是否有催化剂有关，与反应是否自发无直接关系；非自发反应在有外界能量的情况下依然可以进行，如电解水反应，C错误；
D．根据可知该反应的。反应的吉布斯自由能，当时，反应可以自发进行，且该反应，能在低温下自发进行，可推得反应的，D正确；
故选C。
11．C
解析：A．水由气态变为液态，熵值减小，故A错误；
B．使石墨转化为金刚石，都为固体，熵值基本不变，故B错误；
C．散落的火柴的无序排列，混乱度增大，熵值增加，故C正确；
D．CO点燃时生成CO2，都为气体，物质的量不变，熵值不变，故D错误；
答案选C。
12．D
解析：A．等质量的硫蒸气能量比硫固体高，分别完全燃烧，前者放出的热量多，A项错误；
B．反应吸热，金刚石能量更高，故石墨比金刚石稳定，B项错误；
C．放热且熵增加的反应，任何温度都能正向自发进行，C项错误；
D．升高温度能增大活化分子百分数，增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，D项正确；
答案选D。
13．D
解析：A．由图可看出，此过程气体分子由有序变为混乱，为混乱程度小向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程，A正确；
B．由题意知ΔH=0，B正确；
C．由图可看出，此过程从有序到无序，混乱度增大，C正确；
D．ΔS>0，由ΔH-TΔS＜0知，该过程的逆过程不能自发进行，D错误；
答案选D。
14．C
解析：A．反应(1)：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)，C元素化合价升高，C做还原剂，Si做还原产物，由还原剂的还原性比还原产物的强，则C的还原性大于Si，A错误；
B．单晶硅是良好的半导体材料，SiO2具有导光性能做光导纤维，B错误；
C．反应若要自发进行，即?G=?H-T?S<0，对反应(2) ?G=514.85-T×183.35×10-3<0，T>2800K，则反应(2)在工业1800—2000℃生产条件下无法自发进行发生，C正确；
D．由盖斯定律，反应(1)-反应(2)得到C(s)+CO2(g)=2CO(g) ，△H=687.27-514.85=+172.42kJ·mol-1，D错误；
故选：C。
15．D
解析：A. 选用适当的催化剂，可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，使更多分子成为活化分子，有效碰撞频率增大，反应速率增大，分子运动并没有加快，A项错误；
B. 石灰石分解反应的ΔH>0，ΔS>0，根据ΔH-TΔS<0的判断依据可知，该反应在高温时能自发进行，B项错误；
C. 平衡常数K值只随温度的变化而变化，若增大压强，则平衡常数不变，C项错误；
D. 酸和碱反应不需要其它外界条件就能发生，说明它们已经处于活化状态，因此活化能接近0，D项正确；
答案选D。
二、填空题
16．任何温度下都能自发，是因为
解析：根据反应可知， ，所以，故该反应在任何温度下都能自发进行。故为：任何温度下都能自发，是因为。
17． 负 正 CO CO2
解析：由2CO(g)CO2(g)+C(s)可知ΔS＜0，T=980K时，ΔH-TΔS=0，故ΔH＜0；当T＜980K时，ΔH-TΔS＜0.以C作还原剂，T>980K时，2CO(g)CO2(g)+C(s)逆反应自发进行，氧化产物以CO为主；T＜980K时，2CO(g)CO2(g)+C(s)正反应自发进行，氧化产物以CO2为主。
18．(1) 2NH3(g) + CO2(g)NH2CONH2(s) + H2O(g) ΔH = -134kJ·mol-1 低温
(2)NH2CONH2+3Cl2+H2O = N2+CO2+6HCl
(3) / CD
解析：（1）根据盖斯定律反应I+反应II得△H=(-272+138)kJ/mol=-134kJ/mol；该反应△H＜0，该反应是气体分子数减小的反应，则△S＜0，△H-T△S＜0，反应才能自发进行，该反应自发进行的条件是低温，故答案为：△H=-134kJ/mol；低温；
（2）尿素溶液可吸收尾气中的氯气，生成两种无污染气体，其中一种气体是空气的主要成分，且溶液pH明显降低，说明生成物为N2、CO2和HCl，该反应的化学方程式为H2O+3Cl2+H2NCONH2=N2+CO2+6HCl，故答案为：H2O+3Cl2+H2NCONH2=N2+CO2+6HCl；
（3）①该反应的平衡常数表达式或；
②A．恒压条件充入少量惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，故A错误；
B．该反应是放热反应，降低温度能使平衡向正反应方向进行且平衡常数增大，故B错误；
C．合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH(298K)=-46.2kJ?mol-1，反应的△H＜0，反应气体分子数减少，可知△S＜0，故C正确；
D．工业上制备氮气就是采用分离液态的空气，甲烷和水蒸气可反应生成H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故D正确；
故选：CD。
