（5）化学反应的方向——高二化学鲁科版（2019）寒假练习
1.下列物质的变化过程属于熵减小的是( )
A.与气体混合 B.的分解
C.固体溶于水 D.
2.2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是
A.、 B.、
C.、 D.、
3.下列判断错误的是( )
①反应在室温下可自发进行，则该反应的
②室温下不能自发进行，说明该反应的
③一定温度下，反应的
④常温下，反应不能自发进行，则该反应的
A.①③ B.②③ C.②④ D.①②
4.下列不能用焓判据解释的自发进行的过程是( )
A.铁在潮湿空气中生锈了 B.天然气的燃烧
C.铜在潮湿空气中产生铜绿 D.与反应产生
5.已知(忽略随温度的变化)，若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是( )
A.
B.
C.
D.
6.光气()广泛应用于农药、医药、精细化学品等领域，由与CO合成它的反应机理如下(、为只与温度有关的速率常数、K为平衡常数)：
①快；
②快；
③慢
其中反应②存在、。下列说法错误的是( )
A.是
B.反应②的
C.三个反应中，反应②的活化能最大
D.反应①属于焓增、熵增的变化
7.用于汽车尾气净化反应：，在298K、100下，该反应的、，下列有关说法错误的是( )
A.，该反应在室温下能正向自发进行
B.
C.
D.
8.将和通入密闭容器中发生反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数与温度和压强的关系如图。下列关于该反应的的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9.相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A. B.
C. D.
10.汽车尾气（含烃类、等）是城市主要污染源之一，可以采用在汽车排气管上装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体的方法进行治理，其反应原理是。在298 K、101 kPa下，该反应的。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，高温和催化剂条件能加快反应的速率
D.汽车尾气中NO、CO会与血红蛋白结合而使人中毒
11.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上用来生产燃料甲醇的一种反应是，如图表示该反应过程中能量（单位为）的变化。下列说法中正确的是( )
A.该反应的，该反应在任何温度下都能自发进行
B.该反应的，该反应在高温时能自发进行
C.该反应的，该反应在低温时能自发进行
D.该反应的，该反应在任何温度下都不能自发进行
12.下列反应中、的是( )
A.
B.高温下能自发进行的反应：
C.
D.任何温度下均能自发进行的反应：
13.化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有重要的意义。下列说法错误的是( )
A.时，熵减小
B.恒温恒压下，且的反应一定能自发进行
C.在常温下能自发进行，则该反应的
D.反应能自发进行，原因是熵增效应大于焓增效应
14.已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①，②。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的，
反应②的，已知，上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
（1）反应①在_________（填“高温”或“低温”）下能自发进行。
（2）反应①能否自发进行是由_______（填“焓变”或“熵变”）决定的。
（3）制取炭黑的允许温度范围是_______。
（4）为了提高甲烷的碳化程度，下列温度最合适的是_______（填字母）。
A.905.2 K B.927 K C.1273 K D.2000 K
15.节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物的排放。
（1）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：，如图所示为该反应过程中的能量变化：
下列关于该反应的说法正确的是_________（填序号）。
A. B. C. D.
（2）将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，反应方程式为，该反应的。该反应在常温下________（填“能”或“不能”）自发进行。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.与气体混合，发生反应为：，该反应中气体的物质的量减小，属于熵减小的反应，A符合题意；
B.的分解，方程式为：该反应中气体的物质的量增大，属于熵增大的反应，B不合题意；
C.固体溶于水，物质的混乱度增大，即该过程是一种熵增的过程，C不合题意；
D.对同一种物质而言：气态熵值＞液态熵值＞固态熵值，故是一个熵增的过程，D不合题意；
故答案为：A。
2.答案：B
解析：水蒸气变成冰雹的过程中放热，；气体变成固体，混乱度减小，，故选B。
3.答案：D
解析：①反应的，在室温下可自发进行，则，则，故①错误；
②反应中有气体生成，，室温下不能自发进行，则，说明该反应的，故②错误；
③反应中有气体生成，，一般而言，分解反应是吸热反应，，故③正确；
④常温下，反应的，反应不能自发进行，则，则该反应的，故④正确；
故选D。
4.答案：D
解析：A.铁在潮湿空气中能自发产生铁锈，该反应的，是能用焓判据解释的自发过程，故A错误；
B.天然气燃烧生成和水，该反应的，是能用焓判据解释的自发过程，B错误；
C.铜在潮湿空气中能自发产生铜绿，该反应的，是能用焓判据解释的自发过程，C错误；
D.与反应产生，可以产生结冰现象，温度降低，该反应的，是不能用焓判据解释的自发过程，D正确。
故选D。
5.答案：C
解析：A.根据图像可知，600℃时，的，反应自发进行，A不符合题意；
B.根据图像可知，600℃时，的，反应自发进行，B不符合题意；
C.根据图像可知，600℃时，的，反应不能自发进行，C符合题意；
D.根据图像可知，600℃时与相加可得：的，反应自发进行，D不符合题意；
故选C。
6.答案：C
解析：A.由反应的目的是获得光气，故反应③的产物中有，结合质量守恒原理知另一种产物是，A正确；
B.平衡时，又平衡时，，变换后得，则反应②的，B正确；
C.反应速率越快表明相应的活化能越小，则反应③的活化能最大，C错误；
D.反应①中有化学键断裂，属于焓增变化，1个分子变成2个原子，也属于熵增变化，D正确；
故选C。
7.答案：C
解析：C.方程式扩大两倍，反应热也要扩大两倍，故，C错误。
8.答案：B
解析：由图可知，压强相同时升高温度，Z的物质的量分数减小，可知升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即；温度相同时增大压强，Z的物质的量分数增大，可知增大压强使平衡正向移动，正反应为气体总物质的量减小的反应，可知，答案选B。
9.答案：B
解析：和物质的量相同，且均为气态，含有的原子总数多、摩尔质量大，所以熵值：，A错误；
相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值：，B正确；
等物质的量的同物质，熵值关系为，所以熵值：，C错误；
从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值：，石墨)，D错误。
10.答案：B
解析：此反应是放热反应，A项正确；常温下，，该反应可以自发进行，高温和催化剂条件能加快反应速率，B项错误，C项正确；NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中毒，D项正确。
11.答案：C
解析：根据题图可知为放热反应，即，且该反应是熵减反应，即。根据较小时满足，即该反应在低温时能自发进行。
12.答案：B
解析：反应前后气体分子数减小，即，A不符合题意：反应前后气体分子数减小，，C不符合题意；反应的，在任何温度下反应都能自发进行，则该反应是放热反应，，D不符合题意。
13.答案：C
解析：A.转变为时，气体的物质的量减小﹐则熵减小，A正确；B.恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，即且的反应一定能自发进行，B正确；C.中，常温下能自发进行，由，可得该反应的，C错误；D.反应的，，反应能自发进行，应满足，因此该反应能自发进行的原因是熵增效应大于焓增效应，D正确；故选C。
14.答案：（1）高温
（2）熵变
（3）
（4）C
解析：（1）由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有，所以反应①在高温下能自发进行。
（2）因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定。
（3）天然气裂解为炭黑时，，得，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 K；天然气裂解为乙炔时，，得，即温度高于1709.4 K时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气，所以要制取炭黑，温度需控制在之间。
（4）根据（3），为了提高甲烷的碳化程度，最合适的温度选C项。
15、（1）答案：C
解析：由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，则。
（2）答案：不能
解析：由于，所以该反应在常温下不能自发进行。
