資源簡介

（5）化學反應的方向——高二化學魯科版（2019）寒假練習
1.下列物質的變化過程屬于熵減小的是( )
A.與氣體混合 B.的分解
C.固體溶于水 D.
2.2024年7月受臺風“格美”的影響，我國部分地區下起了冰雹。下列有關水蒸氣變成冰雹的過程中焓變和熵變的判斷正確的是
A.、 B.、
C.、 D.、
3.下列判斷錯誤的是( )
①反應在室溫下可自發進行，則該反應的
②室溫下不能自發進行，說明該反應的
③一定溫度下，反應的
④常溫下，反應不能自發進行，則該反應的
A.①③ B.②③ C.②④ D.①②
4.下列不能用焓判據解釋的自發進行的過程是( )
A.鐵在潮濕空氣中生銹了 B.天然氣的燃燒
C.銅在潮濕空氣中產生銅綠 D.與反應產生
5.已知(忽略隨溫度的變化)，若，則該反應可以自發進行。根據下圖判斷：600℃時，下列反應不能自發進行的是( )
A.
B.
C.
D.
6.光氣()廣泛應用于農藥、醫藥、精細化學品等領域，由與CO合成它的反應機理如下(、為只與溫度有關的速率常數、K為平衡常數)：
①快；
②快；
③慢
其中反應②存在、。下列說法錯誤的是( )
A.是
B.反應②的
C.三個反應中，反應②的活化能最大
D.反應①屬于焓增、熵增的變化
7.用于汽車尾氣凈化反應：，在298K、100下，該反應的、，下列有關說法錯誤的是( )
A.，該反應在室溫下能正向自發進行
B.
C.
D.
8.將和通入密閉容器中發生反應，通過實驗得到不同條件下達到平衡時Z的物質的量分數與溫度和壓強的關系如圖。下列關于該反應的的判斷正確的是( )
A. B.
C. D.
9.相同溫度和壓強下，關于物質熵的大小比較，合理的是( )
A. B.
C. D.
10.汽車尾氣（含烴類、等）是城市主要污染源之一，可以采用在汽車排氣管上裝催化轉化器，使NO與CO反應生成可參與大氣生態循環的無毒氣體的方法進行治理，其反應原理是。在298 K、101 kPa下，該反應的。下列說法錯誤的是( )
A.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
B.該反應在常溫下不能自發進行，因此需要高溫和催化劑條件
C.該反應在常溫下能自發進行，高溫和催化劑條件能加快反應的速率
D.汽車尾氣中NO、CO會與血紅蛋白結合而使人中毒
11.實現“節能減排”和“低碳經濟”的一項重要課題就是如何將轉化為可利用的資源。目前工業上用來生產燃料甲醇的一種反應是，如圖表示該反應過程中能量（單位為）的變化。下列說法中正確的是( )
A.該反應的，該反應在任何溫度下都能自發進行
B.該反應的，該反應在高溫時能自發進行
C.該反應的，該反應在低溫時能自發進行
D.該反應的，該反應在任何溫度下都不能自發進行
12.下列反應中、的是( )
A.
B.高溫下能自發進行的反應：
C.
D.任何溫度下均能自發進行的反應：
13.化學反應的方向問題對于理論研究與生產實踐都有重要的意義。下列說法錯誤的是( )
A.時，熵減小
B.恒溫恒壓下，且的反應一定能自發進行
C.在常溫下能自發進行，則該反應的
D.反應能自發進行，原因是熵增效應大于焓增效應
14.已知在不同溫度下，甲烷隔絕空氣有可能發生如下兩個裂解反應：①，②。某同學為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度，查閱資料，得到如下熱力學數據：
反應①的，
反應②的，已知，上述反應的焓變和熵變隨溫度變化很小。請幫助這位同學回答下列問題：
（1）反應①在_________（填“高溫”或“低溫”）下能自發進行。
（2）反應①能否自發進行是由_______（填“焓變”或“熵變”）決定的。
（3）制取炭黑的允許溫度范圍是_______。
（4）為了提高甲烷的碳化程度，下列溫度最合適的是_______（填字母）。
A.905.2 K B.927 K C.1273 K D.2000 K
15.節能減排是指節約物質資源和能量資源，減少廢棄物和環境有害物的排放。
（1）實現“節能減排”和“低碳經濟”的一項重要課題就是如何將轉化為可利用的資源。目前工業上有一種方法是用來生產燃料甲醇，一定條件下發生反應：，如圖所示為該反應過程中的能量變化：
下列關于該反應的說法正確的是_________（填序號）。
A. B. C. D.
（2）將煤加工成水煤氣可降低污染并提高燃料的利用率。將水蒸氣通過紅熱的炭即產生水煤氣，反應方程式為，該反應的。該反應在常溫下________（填“能”或“不能”）自發進行。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.與氣體混合，發生反應為：，該反應中氣體的物質的量減小，屬于熵減小的反應，A符合題意；
B.的分解，方程式為：該反應中氣體的物質的量增大，屬于熵增大的反應，B不合題意；
C.固體溶于水，物質的混亂度增大，即該過程是一種熵增的過程，C不合題意；
D.對同一種物質而言：氣態熵值＞液態熵值＞固態熵值，故是一個熵增的過程，D不合題意；
故答案為：A。
2.答案：B
解析：水蒸氣變成冰雹的過程中放熱，；氣體變成固體，混亂度減小，，故選B。
3.答案：D
解析：①反應的，在室溫下可自發進行，則，則，故①錯誤；
②反應中有氣體生成，，室溫下不能自發進行，則，說明該反應的，故②錯誤；
③反應中有氣體生成，，一般而言，分解反應是吸熱反應，，故③正確；
④常溫下，反應的，反應不能自發進行，則，則該反應的，故④正確；
故選D。
4.答案：D
解析：A.鐵在潮濕空氣中能自發產生鐵銹，該反應的，是能用焓判據解釋的自發過程，故A錯誤；
B.天然氣燃燒生成和水，該反應的，是能用焓判據解釋的自發過程，B錯誤；
C.銅在潮濕空氣中能自發產生銅綠，該反應的，是能用焓判據解釋的自發過程，C錯誤；
D.與反應產生，可以產生結冰現象，溫度降低，該反應的，是不能用焓判據解釋的自發過程，D正確。
故選D。
5.答案：C
解析：A.根據圖像可知，600℃時，的，反應自發進行，A不符合題意；
B.根據圖像可知，600℃時，的，反應自發進行，B不符合題意；
C.根據圖像可知，600℃時，的，反應不能自發進行，C符合題意；
D.根據圖像可知，600℃時與相加可得：的，反應自發進行，D不符合題意；
故選C。
6.答案：C
解析：A.由反應的目的是獲得光氣，故反應③的產物中有，結合質量守恒原理知另一種產物是，A正確；
B.平衡時，又平衡時，，變換后得，則反應②的，B正確；
C.反應速率越快表明相應的活化能越小，則反應③的活化能最大，C錯誤；
D.反應①中有化學鍵斷裂，屬于焓增變化，1個分子變成2個原子，也屬于熵增變化，D正確；
故選C。
7.答案：C
解析：C.方程式擴大兩倍，反應熱也要擴大兩倍，故，C錯誤。
8.答案：B
解析：由圖可知，壓強相同時升高溫度，Z的物質的量分數減小，可知升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，即；溫度相同時增大壓強，Z的物質的量分數增大，可知增大壓強使平衡正向移動，正反應為氣體總物質的量減小的反應，可知，答案選B。
9.答案：B
解析：和物質的量相同，且均為氣態，含有的原子總數多、摩爾質量大，所以熵值：，A錯誤；
相同狀態的相同物質，物質的量越大，熵值越大，所以熵值：，B正確；
等物質的量的同物質，熵值關系為，所以熵值：，C錯誤；
從金剛石和石墨的結構組成上來看，金剛石的微觀結構更有序，熵值更低，所以熵值：，石墨)，D錯誤。
10.答案：B
解析：此反應是放熱反應，A項正確；常溫下，，該反應可以自發進行，高溫和催化劑條件能加快反應速率，B項錯誤，C項正確；NO、CO都可與血紅蛋白結合而使人中毒，D項正確。
11.答案：C
解析：根據題圖可知為放熱反應，即，且該反應是熵減反應，即。根據較小時滿足，即該反應在低溫時能自發進行。
12.答案：B
解析：反應前后氣體分子數減小，即，A不符合題意：反應前后氣體分子數減小，，C不符合題意；反應的，在任何溫度下反應都能自發進行，則該反應是放熱反應，，D不符合題意。
13.答案：C
解析：A.轉變為時，氣體的物質的量減小﹐則熵減小，A正確；B.恒溫恒壓下，且的反應在任何條件下均有，即且的反應一定能自發進行，B正確；C.中，常溫下能自發進行，由，可得該反應的，C錯誤；D.反應的，，反應能自發進行，應滿足，因此該反應能自發進行的原因是熵增效應大于焓增效應，D正確；故選C。
14.答案：（1）高溫
（2）熵變
（3）
（4）C
解析：（1）由于用天然氣制取炭黑的反應是吸熱的熵增反應，只有在高溫下才會有，所以反應①在高溫下能自發進行。
（2）因為反應①吸熱，不利于反應的自發進行；而熵增有利于反應的自發進行，所以反應①能否自發進行由熵變決定。
（3）天然氣裂解為炭黑時，，得，即天然氣裂解為炭黑的最低溫度為927.8 K；天然氣裂解為乙炔時，，得，即溫度高于1709.4 K時，天然氣會自發裂解為乙炔和氫氣，所以要制取炭黑，溫度需控制在之間。
（4）根據（3），為了提高甲烷的碳化程度，最合適的溫度選C項。
15、（1）答案：C
解析：由圖象可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，反應放熱，；該反應為反應前后氣體分子數減小的反應，則。
（2）答案：不能
解析：由于，所以該反應在常溫下不能自發進行。

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