化学反应的方向 同步练习题 选择性必修1

2.1化学反应的方向同步练习题一、单选题1．在常温下为固体，结构和白磷类似，呈正四面体形，与互为同素异形体。已知：断裂和所需要的能量分别为和，下列说法错误的是A．含有，而且分子的熔沸点比高B．反应放热，故比稳定C．分解生成在任何温度下均能自发进行D．和的相互转化为氧化还原反应2．下列反应均可在室温下自发进行，其中△H＞0，△S＞0的是A．4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)B．NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D．2Cu(s)+CO2(g)+O2(g)+H2O(g)=Cu2(OH)2CO3(s)3．下列有关说法错误的是（

）A．活化能接近为0的反应速率极快B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol，能自发进行，原因是△S>0C．决定化学反应速率的主要因素是温度、浓度、压强、催化剂D．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同4．在常温常压下用氮气和水生成氨，原理如图所示：

下列说法正确的是A．图中能量转化方式只有2种B．氮气和水生成氨气的反应是一个自发的氧化还原反应C．b极发生的电极反应为D．a极上每产生，流过的电子数为5．反应X(s)+Y(g)=3Z(g)的能量变化如图所示。下列判断错误的是A．加入催化剂，活化分子的百分数增大，E1和E2均减小B．△H=+(E1-E2)kJ·mol-1C．该反应在低温下能自发进行D．升高温度，活化分子的百分数增大6．在25℃，101kPa条件下，下列熵值的大小比较正确的是A．S(1molH2)>S(1molSO2) B．S(2molH2)>S(3molH2)C．S(2molNaCl)<S(1molCl2) D．S(1molCaO)>S(1molCaCO3)7．对于反应2X(g)+Y(g)2Z(g)

△H＜0的自发性判断正确的是A．任何时候都不自发 B．低温时自发 C．高温时自发 D．任何时候都自发8．科研人员利用Cu/ZnO作催化剂，在光照条件下实现了CO2和H2合成CH3OH，该反应历程示意图如下：下列说法错误的是A．过程I中光能为化学键的断裂提供能量 B．过程Ⅱ中存在极性共价键的断裂与形成C．经历反应Ⅴ后，氢原子的总数减少 D．在常温常压下，总反应的ΔS＜09．运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是A．反应NH4HCO3（s）＝NH3（g）＋H2O（g）＋CO2（g）

ΔH＝＋185.57kJ·mol－11能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向。B．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应可以加快反应速率。C．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中。D．CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）＝CH3COONa（aq）＋H2O（l）

ΔH＝akJ·mol－1，HCl（aq）＋NaOH（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）ΔH＝bkJ·mol－1，因醋酸电离吸热，所以a>b10．下列说法中正确的是A．若△H<0，△S>0，该化学反应在任何温度下都不能自发进行B．焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素C．水结冰的过程不能自发进行的原因是该过程为熵减的过程，改变条件也不可能自发进行D．常温下反应能自发进行，则该反应的二、填空题11．回答下列问题：(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：，该反应的∆H(填“>”或“<”，下同)0，∆S0，在低温下，该反应(填“能”或“不能”)自发进行。(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CO2和N2，化学方程式为。反应在常温下能够自发进行，则反应的∆H(填“>”或“<”)0。(3)已知在、时石灰石分解反应的、。①常温下，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“不能”)成为反应进行方向的决定因素。(4)已知，该反应能够自发进行的反应条件是。(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的∆S(填“>”或“<”)0。12．如图是500℃时，1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。若在温度恒定，体积不变的容器中反应达到平衡，再充入NO2则，ΔH(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：。该反应能自发进行的主要原因为。13．煤电工业产生的烟气或汽车尾气中常含有NOx、CO等污染大气的气体，其中的NOx来源于如下反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：(1)反应Ⅱ在常温下就能自发进行，则a0。(填“>”或“<”)(2)煤电工业烟气中的NO可利用“氨法脱硝”处理，其反应为①反应中，生成时，被氧化的的质量为。②工业上可利用尿素[]水解制得，该反应的化学方程式为。(3)为避免汽车尾气中的NOx和CO直接排放到大气中，可利用“三元催化转换器”将其转化为和。①已知含碳物质参与反应的能量变化如所示，则NO(g)和CO(g)转化为和的热化学方程式为。②“三元催化转换器”中用到了金属铂，如图为金属铂的晶胞结构示意图。金属铂晶体中，铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为。若A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为。14．光催化是新发展的一个催化技术，TiO2是目前研究成功的应用广泛的光催化剂，它是由金红石矿(主要成分为TiO2)先制备为TiCl4，再转化为纯TiO2。物种TiO2(s)TiCl4(g)Cl2(g)O2(g)C(s)CO(g)ΔrΗΘm/kJ∙molˉ1–944.7–763.2000–110.5SΘm/J∙molˉ1∙Kˉ155.02354.9223.1205.15.74197.7请根据表中数据作答：(1)计算反应：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)298K的ΔrΗΘm和ΔrSΘm，该反应能否正向进行？(2)计算反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)298K的ΔrΗΘm和ΔrSΘm，并判据反应在298K进行的方向。(3)为得到纯的TiCl4，有人设计如下方案：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)。计算该反应298K的ΔrΗΘm和ΔrSΘm，并判据反应进行的方向。15．将1mol水在100℃，101.3kPa下全部蒸发为水蒸气，再沿着p/V=a(常数)的可逆过程压缩，终态压力为152.0kPa．设水蒸气为理想气体，在此过程温度范围内，它的摩尔等压热容Cpm=33.20Jmol-1K-1.水的气化热为40.66J·mol-1(假设-定温度范围内水的气化热不变)。(1)计算整个过程终态的热力学温度T2。(2)通过计算，判断终态时体系中是否存在液态水，若存在，液态水的量是多少。(3)计算整个过程发生后，体系的焓变ΔH。(4)若整个过程的熵变为132.5JK-1，推算可逆过程的熵变ΔS。16．已知298K时有下列数据：物质(1)上述反应在298K时能否自发进行？。(2)该反应能自发进行的温度范围是。参考答案：1．D【解析】A．由信息可知，两者都为分子构成的物质，则分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，A正确；B．为反应放热，则后者能量低，能量越低越稳定，故故比稳定，B正确；C．N4(g)分解生成N2的热化学方程式为N4(g)=2N2(g)ΔH=6×154kJ/mol-2×945kJ/mol=-968kJ/mol，ΔH<0，为气体增多的反应，所以ΔS>0，任何温度下都可以满足ΔH-TΔS<0，即任何温度下均能自发进行，C正确；D．与转化过程没有化合价改变，不是氧化还原反应，D错误；故选D。2．C【解析】A.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的气体物质的量减少，△S<0，A错误；B.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的气体物质的量减少，△S<0，B错误；C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)分解反应是吸热反应，△H>0，反应后气体的物质的量增大，△S>0，C正确；D.2Cu(s)+CO2(g)+O2(g)+H2O(g)=Cu2(OH)2CO3(s)反应后气体物质的量减小，△S<0，D错误；故合理选项是C。3．C【解析】A．活化能越低，反应速率越快，因此活化能接近为0的反应速率极快，故A正确；B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)

△H=+185.57kJ/mol，能自发进行，则△G＝△H－△S＜0，反应焓变大于0，则△S＞0，故B正确；C．决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质决定，而温度、浓度、压强、催化剂是影响反应速率的因素，故C错误；D．ΔH与反应条件无关，只与反应物总能量和生成物总能量有关，故D正确。综上所述，答案为C。4．C由图可知，该装置为电解装置，其中风能和太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，a极电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O—4e—=O2↑+4H+，b极为阴极，酸性条件下，氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为N2+6e—+6H+=2NH3。【解析】A．由分析可知，图中由风能转化为电能、太阳能转化为电能、电能转化为化学能，共有3种能量转化方式，故A错误；B．该电解池工作时，氮气和水才生成氨气，故不能据此判断该反应是氮气和水生成氨气的反应是一个自发的氧化还原反应，要判断一个反应是否自发，应根据ΔG=ΔH-T·ΔS是否小于0，故B错误；C．由分析可知，b极为阴极，酸性条件下，氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为N2+6e—+6H+=2NH3，故C正确；D．缺标准状况下，无法计算22.4L氧气的物质的量和转移的电子数目，故D错误；故选C。5．C【解析】A．加入催化剂，降低反应的活化能，活化分子与反应物、生成物的能量差值都减小，所以E1和E2均减小，A正确；B．此反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应为吸热反应，所以△H=+(E1-E2)kJ·mol-1，B正确；C．虽然ΔS＞0，但反应为吸热反应，所以该反应在高温下能自发进行，C错误；D．升高温度，分子的平均能量增加，活化分子数增多，活化分子的百分数增大，D正确；故选C。6．C【解析】A．SO2是化合物，熵值大于单质H2，故A错误；B．都是H2，物质的量越大熵值越大，故B错误；C．一般气体的熵值大于固体，故C正确；D．CaCO3和CaO均为固体，CaCO3原子数更多，熵值更大，故D错误；选C。7．B【解析】反应2X(g)+Y(g)2Z(g)

△H＜0，正反应气体系数和减小，△S＜0，根据能自发进行，可知该反应在低温时自发，故选B。8．C【解析】A．由图可知，在光照条件下，H2分子分解成H原子，过程I中光能为化学键的断裂提供能量，A项正确；B．过程Ⅱ中涉及C-O的断裂与C-H和H-O的形成过程，且C-O、C-H、H-O均为极性键，B项正确；C．过程V中，化学反应中原子守恒，故氢原子总数不可能减少，C项错误；D．在常温常压下，反应物是气体，生成物是液体，总反应为熵减小的过程，故总反应的ΔS＜0，D项正确；答案选C。9．B【解析】A.反应NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)

ΔH＝＋185.57kJ·mol－11能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向，故A正确；B.增大反应物浓度可加快反应速率，铁与稀硫酸反应本质是与氢离子反应，浓硫酸水的量少，电离的氢离子量少，且浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，故不能加快速率，B错误；C.NH4F水溶液中含有HF，HF与玻璃会反应，因此NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，故C正确；D.CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l)

ΔH＝akJ·mol－1，HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH＝bkJ·mol－1，因醋酸电离吸热，因此醋酸与氢氧化钠放出的热量少，焓变大，所以a>b，故D正确。综上所述，答案为B。10．D【解析】A．若△H<0，△S>0，该化学反应在任何温度下都能自发进行，A错误；B．焓变是决定反应能否自发进行的因素之一，焓变也可以判断反应是否自发，两者复合是判断是否自发反应的因素，B错误；C．水结冰的过程不能自发进行的原因是该过程为熵减的过程，改变条件也可能自发进行，C错误；D．常温下反应能自发进行，由于该反应为熵减的反应，则该反应的，D正确；故选D。11．>>不能<不能能高温>【解析】(1)由于在中燃烧生成为放热反应，则二氧化碳分解生成和氧气的反应为吸热反应，，根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和增加，，故低温下，反应不能自发进行。(2)时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下，常温下反应能够自发进行，则。(3)①根据时反应自发进行，已知，，则常温下不能自发进行；②该反应的、，高温条件下能使，而常温条件下，则该反应中温度能成为决定反应进行方向的因素。(4)该反应的、，则高温时，反应能自发进行。(5)已知某吸热反应能自发进行，即，，则。12．不变NO2(g)＋CO(g)500℃CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1ΔH<0【解析】焓变是与化学反应的起始状态、终止状态有关，与物质所处环境的压强、温度等因素有关，与化学反应的过程物质的量多少无关。若在温度恒定，体积不变的容器中反应达到平衡，再充入NO2，ΔH不变；由图可知，1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)500℃CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1；根据ΔG=ΔH-TΔS<0，则反应自发进行，该反应熵变不大，要使ΔH-TΔS<0，，必须ΔH<0，故反应能自发进行的主要原因为ΔH<0。13．<8.5gCO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)=-746.5kJ/mol12(0，，)【解析】(1)反应Ⅱ是气体体积减小的反应，属于熵减反应，该反应在常温下就能自发进行说明其为放热反应，<0，则a<0，故答案为：<；(2)①反应中，N元素化合价既有由氨分子中-3价上升到0价、又有由NO分子中+2价下降到0价，O元素化合价由0价下降到-2价，生成时消耗molO2，O元素得到1.5mol电子，被氧化的的物质的量为=0.5mol，质量为0.5mol17g/mol=8.5g，故答案为：8.5g；②尿素水解成氨气和二氧化碳，方程式为：CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑，故答案为：CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑；(3)①由图可知，热化学方程式a.C(s)+O2(g)=CO(g)；b.C(s)+O2(g)=CO2(g)；c.；由盖斯定律可知，2(b-a)-c可以得到2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)=(-393.52+2110.5-180.5)kJ/mol=-746.5kJ/mol，故答案为：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)=-746.5kJ/mol；②由晶胞结构可知，铂原子位于晶胞的顶点和面心，铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为12，若A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为(0，，)，故答案为：12；(0，，)。14．(1)ΔrΗΘm–TΔrSΘm=163.9kJ∙molˉ1∙Kˉ1＞0反应正向不能进行(2)ΔrΗΘm–TΔrSΘm=–274kJ∙molˉ1∙Kˉ1＜0

反应正向能进行(3)ΔrΗΘm–TΔrSΘm=-113.9kJ∙molˉ1

＜0

反应正向能进行【解析】（1）ΔrΗΘm=181.5kJ/mol，ΔrSΘm=58.78J∙molˉ1∙Kˉ1，TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)，根据吉布斯自由能，ΔrΗΘm–TΔrSΘm=163.9kJ∙molˉ1∙Kˉ1＞0反应正向不能进行；故答案为：ΔrΗΘm–TΔrSΘm=163.9kJ∙molˉ1∙Kˉ1＞0反应正向不能进行；（2）ΔrΗΘm=

–221kJ/mol，ΔrSΘm=

249.7J∙molˉ1∙Kˉ1，ΔrΗΘm–TΔrSΘm=–274/J∙molˉ1∙Kˉ1＜0

反应正向能进行；故答案为：ΔrΗΘm–TΔrSΘm=–274/