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选择性必修1 第二章 第三节 化学反应的方向 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。一定条件下，下列反应不能自发进
行的是( )
A．2O(g)===3O (g) ΔH<0
3 2
B．2CO(g)===2C(s)＋O(g) ΔH>0
2
C．N(g)＋3H(g) 2NH (g) ΔH<0
2 2 3
D．CaCO (s)===CaO(s)＋CO(g) ΔH>0
3 2
2． 下列说法完全正确的是
A．自发进行的反应均是放热反应
B．ΔS为正值的反应均能自发进行
C．物质的量增加的反应，ΔS为正值
D．CaCO (s)受热分解为CaO(s)和CO(g)：ΔS>0
3 2
3． 下列说法正确的是
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，C(s)＋CO(g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
2
D．反应2Mg(s)＋CO(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则反应的ΔH＞0
2
4． 碳酸铵[(NH )CO]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法正确的是
4 2 3
A．碳酸铵分解是因为外界给予了能量
B．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
C．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增加
D．碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发分解
5． 研究化学反应的方向具有重要意义，下列说法正确的是
A．电解水的反应属于自发反应
B．能自发进行的反应一定能迅速发生
C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
D．2NO(g)＋2CO(g) == N (g)＋2CO(g) 在常温下能自发进行,则该反应的ΔH < 0
2 2
6． 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Ⅱ，
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 ( )
1
学科网（北京）股份有限公司理想气体的自发混合
A．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
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
7． 汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO 等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排
2
气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：
2NO(g)＋2CO(g)===N (g)＋2CO(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH＝－113 kJ·mol－1、 ΔS＝－
2 2
145 J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是( )
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂
C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率
D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
8．下列关于自发过程的叙述中，正确的是
A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B．需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
9． 汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO 等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气
2
管上装催化转化器，它能使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理
是2NO(g)＋2CO(g)===N (g)＋2CO(g)。由此可知，下列说法中正确的是( )
2 2
A．该反应是熵增大的反应
B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率
D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应
10．在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g) cC(g)的平衡变化图像如下
(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)，据此分析下列说法正确
的是( )
A．在图Ⅰ中，说明正反应为吸热反应
B．在图Ⅰ中，若p>p，则此反应的ΔS>0
1 2
C．在图Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应
D．在图Ⅲ中，若T>T，则该反应能自发进行
1 2
2
学科网（北京）股份有限公司二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．(10分)(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)
＋O(g)。已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据：
2
______________________________________________。
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将
尾气中的NO和CO转变成CO 和N，化学方程式如下：2NO＋2CO===2CO ＋N。反应能够自发
2 2 2 2
进行，则反应的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。理由是
_____________________________。
12．(10分)已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦
然。
(1) 已知2CO(g) CO(g)＋C(s)，T＝980 K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980 K时，估
2
计ΔH－TΔS 0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980 K时，估计
ΔH－TΔS 0。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO(s)的反应为SiO(s)＋4HF(g)===SiF (g)＋2HO(g) ΔH(298.15
2 2 4 2
K)＝－94.0 kJ·mol－1 ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应
自发进行的温度是_____________。
13．（16分）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应[aA(g)＋
bB(g) cC(g)]的化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，
α表示转化率)。分析图像，回答下列问题：
（1）反应Ⅰ中，若p ＞p ，则该反应的正反应为_________(填“放热”或“吸热”)反应，且
1 2
为气体分子数______(填“减小”或“增大”)的反应；若此反应能自发进行，则必须满足的条件是
。
（2）在反应Ⅱ中，T_____T(填“＞”“＜”或“＝”)，该反应的正反应为 (填“放
1 2
热”或“吸热”)反应。
14．（12分）已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应；①CH(g)
4
C(s)＋2H(g)，②2CH(g) C H(g)＋3H(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围
2 4 2 2 2
和最佳温度，在图书馆中查到了如下的热力学数据：
反应①的ΔH(298 K)=＋74.848 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=＋80.674 J·mol-1·K-1。
反应②的ΔH(298 K)=＋376.426 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=＋220.211 J·mol-1·K-1。
已知焓变和熵变随温度变化很小。请参考上述信息，回答下列问题；
(1)这两个反应是在 (填“高温”或“低温”)下自发进行。
(2)反应①在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
(3)制取炭黑的允许温度范围为 。
(4)为了提高甲烷的碳化程度,下面四个温度中最合适的是 (填字母)。
A．905.2 K B．927 K C．1273 K D．2000 K
3
学科网（北京）股份有限公司15．（12分）已知在 100kPa、298.15K 时，石灰石分解反应：CaCO (s)═CaO(s)+CO (g) ΔH
3 2
=＋178.3kJ·mol﹣1 ΔS=160.4J·mol﹣1·K﹣1，则：
(1)该反应________（填“能”或“不能”）自发进行；
(2)据本题反应数据分析，温度________（填“能”或“否”）成为反应方向的决定因素；
(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为 。
(4)反应 CHOH(l)+NH(g)=CH NH (g)+H O(g) 在高温下自发向右进行，则下列判断正确的是
3 3 3 2 2
________。
A．ΔH＞0 ΔH-TΔS＜0 B．ΔH＜0 ΔH-TΔS＞0
C．ΔH＞0 ΔH-TΔS＞0 D．ΔH＜0 ΔH-TΔS＜0
1．答案B
解析： A项，是一个ΔH<0，ΔS>0的反应，一定能自发进行；B项，是一个ΔH>0，ΔS<0的反应，
一定不能自发进行；C项，是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，低温条件下可自发进行；D项，是一个
ΔH>0，ΔS>0的反应，高温条件下可自发进行。
2．答案 D
解析：有些吸热反应也可以自发进行，如(NH )CO(s)===NHHCO (s)＋NH (g)，故A错；熵变与
4 2 3 4 3 3
反应的自发性有关，但不能独立地作为反应是否自发的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混
乱度不一定增加，即ΔS不一定为正值，如2HS(g)＋O(g)===2H O(l)＋2S(s)，故C错；CaCO (s)的
2 2 2 3
分解产生了气体，为熵增加反应，故D正确。
3．答案 C
解析：不能仅仅根据焓变判断反应的自发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是
自发进行的，A项错误；自发进行的反应，其现象不一定非常明显，非自发反应的熵不一定减小，
B项错误；根据反应C(s)＋CO(g) 2CO(g)不能自发进行可知，该反应的 ΔH－TΔS＞0，又知该
2
反应ΔS＞0，则该反应的ΔH＞0，C项正确；反应2Mg(s)＋CO(g) ===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，
2
则ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，则ΔH＜0，D项错误。
4．答案 C
解析：碳酸铵分解是吸热反应，因此不能用焓判据来解释反应的自发性，其反应能够自发进行，是
因为体系中氨气的生成使熵增大。
5．答案 D
解析：电解水的反应属于非自发反应，A错误；能自发进行的反应不一定能迅速发生，B错误；自
发反应有熵减的，非自发反应有熵增的，C错误；2NO(g)＋2CO(g)==N (g)＋2CO(g)是一个熵减的
2 2
反应，常温下要自发一定是放热反应，ΔH < 0，D正确。
6.答案 D
4
学科网（北京）股份有限公司解析 根据题意ΔH＝0，ΔS＞0，由ΔH－TΔS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其
逆过程不能自发进行。
7.答案 B
解析 该反应是放热反应，反应物总能量高于生成物的总能量，A项正确；常温下，ΔH－TΔS＝－
113 kJ·mol－1－298 K×[－145 J·mol－1·K－1]×10－3 kJ/J＜0，故常温下该反应可自发进行，高温和催化
剂只是加快反应速率，B项错误，C项正确；CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒。
8．答案 C
解析：A项，自发过程可能需要在一定条件下自发进行，如木炭的燃烧，故A错；B项，木炭的燃
烧是需要加热的自发过程，故B错；D项，CaCO =====CaO＋CO↑属于在高温下进行的非自发过
3 2
程，故D错。
9．答案 C
解析 只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反
应，故为熵减小的反应。因熵减小不利于反应自发进行，故自发进行的原因是正反应为反应放热。
10．答案 D
解析 A项，由图Ⅰ可知，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向逆反应
方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，图Ⅰ可知，同一温度下，若p>p ，增大压强，反
1 2
应物的平衡转化率增大，平衡向正反应方向移动，则a＋1>c，ΔS<0，错误；C项，由图Ⅱ可知，T
1
时反应速率快，T>T ，T 平衡时的n(C)小于T 平衡时的n(C)，升高温度平衡向逆反应方向移动，
1 2 1 2
正反应为放热反应，错误；D项，由图Ⅲ可知，增大压强平衡不移动，则a＋1＝c，若T>T，升高
1 2
温度A的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，则ΔH<0，该反应能自发进行，正确。
11.答案：(1)不能实现，因为该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，反应不可能自发进行 (2)＜ 该反应的ΔS
＜0，因该反应能自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，可知ΔH＜0
12.答案 (1)小于 大于 (2)小于1 240 K
解析 (1)C(s)＋CO(g) 2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH＞0，则2CO(g) CO(g)＋C(s)为放
2 2
热反应，ΔH＜0，且该反应ΔS＜0，则当T＜980 K时，ΔH－TΔS<0，T＞980 K时，ΔH－TΔS＞0。
(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有 ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ·mol－1－T×[－75.8
J/(mol·K)]×10－3 kJ/J<0则T<＝1.24×103 K。
13．答案 （1）放热 减小 低温 （2）＜ 放热
解析：（1）反应Ⅰ中，恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反
应为放热反应，ΔH＜0；由p ＞p 知恒温时压强增大，α(A)增大，说明此反应为气体分子数减小的
1 2
反应，即为熵减反应，ΔS＜0。放热、熵减反应只能在低温条件下自发进行。（2）反应Ⅱ中，T 条
2
件下反应先达到平衡状态，说明T ＞T ，温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡逆
2 1
向移动，则该反应的正反应为放热反应。
14. 答案 (1)高温 (2)不能 (3)927.8~1790.4 K (4)C
解析 (1)该反应是吸热的熵增反应,在高温下自发。
5
学科网（北京）股份有限公司(2)ΔH－TΔS=74.848 kJ·mol-1-80.674×10-3 kJ·mol-1·K-1×298 K=50.807 kJ·mol-1>0,所以该反应在常温下
不能自发进行。
(3)甲烷裂解为炭黑和氢气时,ΔH-TΔS=74.848 kJ·mol-1－80.674×10-3 kJ·mol-1·K-1×T<0，解得T>927.8
K；裂解为乙炔时，ΔH-TΔS=376.426 kJ·mol-1－220.211×10-3 kJ·mol-1·K-1×T<0，解得T>1709.4 K，即
温度高于1709.4 K时自发裂解为乙炔和氢气，所以要制取炭黑，必须控制温度在927.8~1790.4 K的
范围内。
(4)要提高甲烷的碳化程度,应在927.8~1790.4 K的范围内尽可能提高温度。
15.答案（1）不能 （2）能 （3）1112K （4）A
解析（1）该反应的ΔG=ΔH-TΔS =178.3KJ•mol﹣1－298.15K×0.1604KJ•mol﹣=130.5KJ•mol﹣1 ，ΔG＞
0，所以不能自发，故答案为：不能；（2）该反应的ΔG=ΔH-TΔS=178.3KJ•mol﹣1－
298.15K×0.1604KJ•mol﹣1=130.5KJ•mol﹣1 ，ΔG＞0，所以在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应
为非自发反应，但在高温的条件下能自发行进，故答案为：能；（3）要想反应能自发进行则需
ΔG=ΔH-TΔS＜0，178.3KJ•mol﹣1﹣T×160.4KJ•mol﹣1=0，解得：T=1112K，故答案为：1112K；
（4）该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明ΔH-TΔS一定是小于0，根据方程式可知该
反应的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下
能够自发的向右进行，因此该反应的反应热ΔH＞0，故选A。
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