化学反应的方向 同步练习题 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1+

2.3化学反应的方向同步练习题一、选择题1．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2．下列说法正确的是A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大D．煅烧硫铁矿可获得SO2，将矿石粉碎成细小颗粒可以提高反应的平衡转化率3．有下列化学反应：①白磷自燃、②氯化氢分解、③煤气燃烧、④钠与水反应、⑤酸碱中和反应，其中属于自发反应的是A．①②③ B．②③④ C．①③④⑤ D．①②⑤4．下列说法正确的是A．相同温度和压强下，熵值：B．小于0C．溶于水，D．分子间氢键数量：5．下列有关反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＜0的说法正确的是A．该反应在任意条件下均能自发进行B．其他条件一定，升高温度能提高反应的平衡转化率C．使用催化剂能改变反应的焓变，加快反应的速率D．其他条件一定，增大反应的压强，可以增大正、逆反应的速率6．已知在标准压力及某温度下，1mol纯物质的规定熵称为该物质在T时的标准熵，符号为S。下列物质中标准熵值最大的是A．CO(g) B．Na2SO4(s) C．Br2(l) D．H2(g)7．某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)，ΔH<0.下列说法正确的是A．这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率8．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是A．1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]<S[H2O(g)]B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的C．反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)△H>0，能否自发进行与温度有关D．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H>0二、填空题9．亚硝酰氯(C1NO，黄色)是有机物合成中的重要试剂，常用于合成洗涤剂。在温度500K时，向盛有食盐的恒容密闭容器中加入NO2、NO和Cl2，发生如下两个反应：Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)∆H1Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)∆H2(1)反应Ⅱ在一定条件下能自发进行，判断该反应的热效应，并说明理由______。(2)关于恒温恒容密闭容器中进行的反应Ⅰ和Ⅱ的下列说法中，正确的是______(填标号)。a.反应体系中混合气体的颜色保持不变，说明反应Ⅰ达到平衡状态b.∆H1和∆H2不再变化，可以作为判断反应Ⅰ和Ⅱ是否达到平衡状态的标志c.同等条件下，反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的活化能小，∆H1＜∆H2d.达平衡后，向反应体系中再通入一定量C1NO(g)，NO2(g)和NO(g)的百分含量均减小(3)向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2发生反应Ⅱ，起始总压为p0。10分钟后达到平衡，用ClNO(g)表示平均反应速率v平(ClNO)=0.008mol·L-1·min-1。①平衡时Cl2的压强为______。②NO的平衡转化率α=______，影响α的因素有______。③该反应的平衡常数Kp=______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。(4)假设反应Ⅱ的速率方程为：，式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为NO平衡转化率，α′为某时刻NO转化率，n为常数。在α′=0.8时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线如图所示。曲线上v最大值所对应温度称为该α＇下反应的最适宜温度tm，t＜tm时，v逐渐提高；t>tm后，v逐渐下降。原因是______。10．由于化石燃料的大量使用，产生CO2等温室气体随意排放造成的全球变暖，严重地影响到了地球的生态环境和全球气候。因此，研究CO2减排在全球各国具有紧迫而重要的意义。CaO在自然界存在广泛，作为CO2的吸附剂具有极大的经济优势。(1)273K时，CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g)△H=﹣178.3kJ·mol﹣1，已知△S=﹣160.45Jmol﹣1·K﹣1，该温度下反应是否能够自发进行？_______(填“是”或“否”)(2)实验发现，干燥的二氧化碳和氧化钙几乎不反应，水可以作为该反应的催化剂，利用化学反应方程式解释水的催化机理：_______。11．氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一在密闭容器中，使2molN2和6molH2混合发生下列反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ•mol-1(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是___；N2和H2的转化率比是___。(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量___，密度___。(填“变大”“变小”或“不变”)(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将___(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将___(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度___(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。(5)如果一个反应的ΔH–TΔS<0，则该反应能够自发进行。已知该反应的ΔS=-198.2J•K-1•mol-1。则上述氨气的合成反应在常温下___(填“能”或“不能”)自发进行。12．请你判断以下过程是熵增加过程还是熵减小过程。(1)C2H5OH(l)=C2H5OH(s)____(2)N2O4(g)=2NO2(g)____(3)O2(g)+Cu(s)=CuO(s)____(4)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)____(5)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)____【参考答案】一、选择题1．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。2．B解析：A．根据ΔG=ΔH−TΔS＜0，则ΔH＜0、ΔS＞0的反应在任意温度下能自发进行，故A错误；B．茶叶等包装中加入还原性铁粉，主要是将包装中的氧气反应掉，防止茶叶中的某些物质被氧化，能显著延长茶叶的储存时间，故B正确；C．夏天温度较高，因此夏天面粉的发酵速率比冬天面粉的发酵速率快，故C错误；D．煅烧硫铁矿可获得SO2，将矿石粉碎成细小颗粒，增大接触面积，可以提高反应速率且使反应更充分，但不能提高反应的平衡转化率，故D错误；综上所述，答案为B。3．C解析：自发反应的体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。常见为可以自发的进行到显著程度的反应。白磷自燃、煤气燃烧、钠与水反应、酸碱中和反应均能自发的进行。C正确。故选：C。4．D解析：A．由于金刚石中C的排列比石墨中C的排列更有序，所以的熵值，A错误；B．原子失电子变成离子需要吸收热量，则，故B错误；C．溶于水为吸热过程，混乱度增大，故，C错误；D．冰→液态水→水蒸气，破坏分子间氢键和范德华力，分子间氢键数量：，故D正确；故选D。5．D解析：A．该反应属于气体体积减小的反应，ΔS<0，反应要能自发进行，ΔH-TΔS<0，因此该反应在低温条件下能自发进行，A错误；B．其他条件一定，升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率降低，B错误；C．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应的速率，但不改变反应的焓变，C错误；D．其他条件一定，增大反应的压强，如缩小体积或增大反应物或生成物的浓度，可以增大正、逆反应的速率，D正确；故选D。6．A解析：标准压力及某温度下，气体的熵大于固体和液体，状态相同时，相对分子质量越大其熵值越大，所以几种物质中标准熵值最大的是CO(g)；故答案为A。7．B解析：A．这是一个放热的熵减反应，<0，<0，根据时可自发判断，在低温条件下该反应是自发反应，但不一定可自发进行，A错误；B．若物质B价廉易得，工业上一般通过加入过量的B，增大B的浓度，使平衡向正反应方向移动提高A的转化率，B正确；C．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小，C错误；D．使用催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，反应物的平衡转化率不变，D错误；故选B。8．B解析：A．同种物质的聚集状态不同，混乱度不同，熵值不同，熵值的大小顺序为：气体＞液体＞固体，则1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，A正确；B．放热反应在一定的条件下可以自发进行，吸热反应在一定的条件下也可以自发进行，如常温下碳酸铵能自发地分解产生氨气，B错误；C．该反应是一个熵增的吸热反应，△H＞0、△S＞0，常温时，△H-T△S＞0，反应不能自发进行，高温时，△H-T△S<0，反应能自发进行，则该反应能否自发进行与温度有关，C正确；D．该反应是一个熵增的反应，△S＞0，常温下，反应不能自发进行说明△H-T△S＞0，则该反应为吸热反应，△H＞0，D正确；故选B。二、填空题9．ΔH2＜0，对于一个自发反应要满足ΔH-TΔS＜0，该反应ΔS＜0，要能自发必定要求ΔH2＜0adp080%温度、压强和反应物的起始浓度等240p0-1升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低解析：(1)该反应ΔH2＜0，因为该反应为气体减少的反应，故熵减ΔS＜0，但该反应能自发进行，即该反应满足ΔG=ΔH2-TΔS＜0，所以ΔH2必然小于0；(2)a．体系颜色的深浅与NO2浓度有关，颜色不变，则说明NO2浓度不变，即反应达平衡状态，a正确；b．焓变只与反应物和生成物状态有关，与过程无关，故不能用来判断平衡状态，b错误；c．相同条件下，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的反应物容易变为活化分子，即活化能小，但ΔH指反应物和生成物能量的差值，故活化能小，ΔH不一定小，c错误；d．再充入一定量ClNO，则体系压强增大，相对于旧平衡，新平衡逆向程度减小，ClNO转化率降低，故NO与NO2百分含量均减小，d正确；故答案选ad；(3)达平衡时生成ClNO的物质的量=0.008mol/(L·min)×10min×2L=0.16mol，列三段式如下：①体系恒容，故，解得P平=，则平衡时Cl2压强=；②NO的平衡转化率α=；影响平衡转化率的因素，即考虑影响平衡移动的因素，有温度、压强和反应物的起始浓度等；③平衡时P(NO)=，P(ClNO)=，则Kp=（或240P0-1）；(4)反应Ⅱ为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，NO平衡转化率α降低，但速率常数k增大，故曲线的变化趋势主要从k增大和α降低谁影响程度更大角度分析，即升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低。10．(1)是(2)CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O解析：（1）273K时，CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g)△H=﹣178.3kJ•mol﹣1，已知△S=﹣160.45Jmol﹣1•K﹣1，△H﹣T△S=﹣178.3kJ•mol﹣1﹣(﹣160.45Jmol﹣1•K﹣1)×272K=﹣134.49715kJ•mol﹣1＜0，即该反应在273K时能自发进行，故答案为：是；（2）方程式为①CaO+H2O=Ca(OH)2，②Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，则H2O是反应①的反应物、反应②的生成物，是反应CaO+CO2=CaCO3的催化剂，故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。11．(1)1∶31∶1(2)变小不变(3)逆向(4)向左移动小于(5)能解析：(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ•mol-1，起始投料为2molN2和6molH2，按化学计量数之比进行反应，所以转化率之比为1:1，当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是1∶3；(2)升高平衡体系的温度，平衡逆向移动，气体的物质的量增大，混合气体的质量不变，根据可知，平均相对分子质量变小；因容器体积不变，混合气体质量不变，所以气体的密度不变，故答案为：变小；不变；(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，气体的总体积增大，相当于减小压强，所以会使平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆向；(4)升温平衡向吸热方向移动，即向逆向移动，体系的温度降低，则达到新平衡后，容器内温度小于原来的2倍，故答案为：向左移动；小于；(5)ΔS=-198.2J•K-1•mol-1，