化学反应的方向 同步测试 高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1_第1页
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2.3化学反应的方向同步测试高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1一、单选题1.对于化学反应方向的确定不仅与焓变(ΔH)有关,也与温度(T)、熵变(ΔS)有关,实验证明,化学反应的方向应由ΔH−TΔS确定,若ΔH−TΔS<0,则自发进行,否则不能自发进行。下列说法中,正确的是()A.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素B.温度、压强一定时,熵增加的反应一定能自发进行C.在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向D.固体的溶解过程只与焓变有关2.下列几个过程中,属于熵减的变化是()A.干冰的升华 B.NaCl溶于水C.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) D.2Na+2H2O(l)=2NaOH+H2↑3.下列说法中,正确的是()A.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程B.能够自发进行的反应一定是放热反应C.ΔH<0的反应均是自发进行的反应D.能够自发进行的反应一定是熵增的反应4.下列说法错误的是()A.恒温恒压下,且的反应正向能自发进行B.相同物质的量的同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小C.反应在室温下可自发进行,则该反应的D.非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应5.对于反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)ΔH=-746.5kJ⋅mol﹣1,下列说法正确的是A.该反应在任何条件下都能自发进行B.反应的平衡常数可表示为K=C.使用高效的催化剂可以降低反应的焓变D.其它条件不变,增大的值,NO的转化率下降6.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)|ΔH=-196.6kJ·mol-1,下列说法正确的是()A.反应的ΔH<0,ΔS>0B.反应的平衡常数可表示为K=C.使用催化剂能改变反应路径,降低反应的活化能D.增大体系的压强能增大活化分子百分数,加快反应的速率7.常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)△H。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5,已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍,下列判断不正确的是()A.Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)能自发进行的原因是△H<0B.增加c(CO),有利于粗镍转化为Ni(CO)4C.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低8.汽车尾气净化反应为:、。向密闭容器中充入、,测得和的物质的量浓度与时间关系如图所示。下列说法正确的是A.当体系中和浓度比不变时达到平衡状态B.段反应速率C.上述正反应在任何温度下都能自发进行D.该温度下,上述反应的逆反应平衡常数9.下列说法正确的是()A.2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol,则碳的燃烧热等于110.5kJ/molB.C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol,则金刚石比石墨稳定C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0,△S>0,则不论在何种条件下都不可能自发进行D.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq)△H>-57.3kJ/mol10.下列变化过程中,体系的熵减小的是()A.水合离子的形成 B.氯化钠固体融化C.酒香四溢 D.碘的升华11.古诗词及成语是中国传统文化的瑰宝,下列有关说法错误的是()A.“水滴石穿”:空气中的二氧化碳与水和发生了化学反应B.“冰寒于水”:冰融化成水是吸热过程C.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”:豆萁中的纤维素燃烧生成和是的过程D.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”:火炉中木炭燃烧包含化学能转化为热能的过程12.研究表明,在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断,判据为ΔH-TΔS。任何温度下都能正向自发进行的一项是()A.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+74.8kJ·mol-1ΔS=+80.7J·mol-1·K-1B.C2H2(g)+3H2(g)=2CH4(g)ΔH=-376.4kJ·mol-1ΔS=-220.2J·mol-1·K-1C.2CO(g)=2C(s,石墨)+O2(g)ΔH=+221.0kJ·mol-1ΔS=-178.8J·mol-1·K-1D.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)ΔH=-78.0kJ·mol-1ΔS=+494.4J·mol-1·K-113.下列说法错误的是()A.发生离子反应的条件之一是生成气体,此过程的B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的C.升高温度和增大浓度都可以增加反应物分子中活化分子百分数D.合成氨工业中要对原料气进行净化,主要是为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”14.下列说法正确的是()A.化学反应包含旧的化学键断裂和新的化学键形成B.反应物的总能量一定等于生成物的总能量C.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变D.吸热反应需要加热才能进行15.下列有关说法正确的是()A.反应在室温下可自发进行,则该反应的B.强酸强碱中和反应的活化能很高,所以化学反应速率很大C.恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行D.1mol在不同状态时的熵值:16.工业上制备金属钾的反应为KCl+NaNaCl+K,该反应为吸热反应,反应温度通常为850℃。相关数据如下表所示,下列说法错误的是()物质熔点/℃沸点/℃Na97.8883K63.7774NaCl801.01413KCl7701500A.Na比K活泼 B.该反应的△H>0C.该反应的△S>0 D.该条件下△H-T△S<017.下列说法中正确的是()A.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应B.自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应C.熵增加且放热的反应一定是自发反应D.非自发反应在任何条件下都不能发生18.下列有关说法中正确的是()A.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0B.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔS<0C.若ΔH>0,ΔS<0,化学反应在任何温度下都能自发进行D.加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变19.已知:NH4A.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行D.该反应中熵变,焓变皆大于020.以NaCl为原料,可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3,可用侯氏制碱法制取,主要涉及如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Δ__Na2CO3+CO2↑+H对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列说法正确的是()A.该反应的ΔS>0B.该反应的平衡常数可表示为C.其他条件相同,增大,H2转化率减小D.使用催化剂能降低该反应的焓变二、综合题21.能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能源按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。回答下列问题:(1)氢能作为一种清洁高效的二次能源,在未来能源格局中发挥着重要作用。已知:常温下,,。则常温下水的分解不能自发进行的热力学依据是。(2)已知反应:①在某温度下该反应的平衡常数为K,则其逆反应的平衡常数为(用含K的式子表示)。②下图是该反应中能量变化示意图。则和反应生成和的活化能为,和反应的热化学方程式为。(3)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知:①②③则。(4)已知一些化学键的键能数据如表所示:化学键键能/414489565155请根据键能数据写出和反应生成和的热化学方程式:。22.过度排放会导致全球变暖,将捕集并转化为高附加值能源产品,可有效缓解环境问题。(1)Ⅰ.膜法分离烟气中的原理如图所示。吸收烟气中的过程中,A电极上发生的电极反应为。Ⅱ.甲烷催化二氧化碳重整制合成气过程中主要发生反应的热化学方程式为:反应Ⅰ:反应Ⅱ:反应Ⅲ:(2)常压下,将等物质的量和以一定流速通入装有催化剂的反应管,实验测得原料气的转化率和水蒸汽的流量随温度变化如图所示。①反应Ⅱ在一定温度下能够发生的原因可能是。②温度低于873K时,水蒸汽的流出量随温度升高而增大的原因是。③在873~1200K间,反应Ⅱ和反应Ⅲ的反应速率随温度升高上升幅度较大的是。(填“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)(3)Ⅲ.利用可见光催化还原,可将转化为化学原料(、等)。蛋黄型空心球催化剂技术极大地增强了对可见光的吸收,其原理如图所示,该过程可描述为。23.H2是一种重要的清洁能源。(1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ•mol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ•mol-1H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1,则ΔH1=kJ•mol-1,该反应自发进行的条件为A.高温B.低温C.任何温度条件下(2)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入1molCO和2.2molH2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。则P1P2,判断的理由是。(3)若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示:时间/min051015H242CO21CH3OH(g)00.7①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是(填字母);A.容器内压强保持不变B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)C.混合气体的相对分子质量保持不变D.混合气体的密度保持不变②若起始压强为P0kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=(kPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。③反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)=kPa•min-1。24.烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染,国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。(1)脱硫总反应:2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+2CO2(g),已知该反应能自发进行,则条件是(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。(2)电解稀硫酸制备O3(原理如图),则产生O3的电极反应式为。(3)室温下,往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO,通入O3充分混合。反应相同时间后,各组分的物质的量随n(O3):n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)=SO3(g)+O2(g)的影响不大,试用过渡态理论解释可能原因。(4)通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示,下列说法正确的是_______。A.烟气在尿素溶液中的反应:v(脱硫)<v(脱硝)B.尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响C.强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除D.pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳(5)尿素的制备:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)∆H<0。一定条件下,往10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2。①该反应10min后达到平衡,测得容器中气体密度为4.8g/L,平衡常数K=。②如图是该条件下,系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势,当反应时间达到3min时,迅速将体系升温,请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线。25.采用光电催化法或化学吸收法处理含硫化氢的废液废气,既可防止环境污染又可回收硫资源等。回答下列问题:(1)利用二氧化锰修饰的活性炭(MnO2-AC)作光催化剂分解废水中H2S制氢气的原理如下图所示。在催化作用下,MnO2-AC自动将电子集中至导带,空穴(用h*表示)集中至价带,从而进一步分解H2S。图中能量转化形式是,已知在催化剂表面总反应为:2HS-=H2↑+S,价带上发生的半反应为(半反应相当于电极反应)。(2)利用CaCO3吸收烟气中H2S包括:CaCO3的分解、H2S的吸收与CaS的生成以及CaS的氧化。①高温下反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)能自发进行,则△H0,∆S0(填“大于”或“小于”)。②恒温恒容密闭容器中进行吸收H2S反应为CaO(s)+H2S(g)CaS(s)+H2O(g),能说明该反应已达到平衡状态的是(填标号)。A.气体的总压强不再随时间变化B.气体的密度不再随时间变化C.单位时间内断裂H-S与生成H-O键数相等D.气体的分压p(H2S)/p(H2O)不再随时间变化③CaS的氧化涉及如下反应:(I)CaS(s)+O2(g)CaSO4(s)∆H1(II)CaS(s)+O2(g)CaO(s)+SO2(g)△H2(III)CaSO4(s)+CaS(s)CaO(s)+SO2(g)∆H3在恒压(总压为akPa)密闭容器中反应时,各反应的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图:由图可知:∆H>0的反应是(填标号);∆H3=(用∆H1、∆H2表示);N点时,分压p(SO2)=kPa,M点时,分压p(O2)=kPa

答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A.反应自发进行由焓变、熵变、温度共同决定的,故A不符合题意;B.温度、压强一定时,放热的熵增加的反应,ΔH<0,ΔS>0,ΔH−TΔS<0,反应一定能自发进行,故B不符合题意;C.在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向,ΔH−TΔS<0,则能自发进行,ΔH−TΔS>0则不能自发进行,故C符合题意;D.固体溶解主要是物理过程,体系的混乱度增大,所以是熵增的过程,与焓变无关,故D不符合题意;故答案为:C。

【分析】A、焓变和熵变、温度共同决定反应能否自发;

B、反应能否自发和熵变、焓变有关;

C、结合ΔH−TΔS<0进行判断;

D、固体的溶解,混乱程度增大,与熵变有关。2.【答案】C【解析】【解答】熵减即混乱程度减少,气体转化为液体、液体转化为固体、体转化为固体、气体化学计量数减少,均属于熵减的过程;

A、干冰升华为固体转化为气体,熵增加,A错误;

B、氯化钠溶于水,属于固体转化为溶液的过程,熵增加,B错误;

C、气体转化为固体,熵减少,C正确;

D、固体、液体转化为溶液、气体,熵增加,D错误;

故答案为:C

【分析】熵减即混乱程度减少,气体转化为液体、液体转化为固体、体转化为固体、气体化学计量数减少,均属于熵减的过程。3.【答案】A【解析】【解答】A.同种物质的熵值,液体大于固体,故冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程,A说法符合题意;B.能够自发进行的反应中,∆G<0,∆G=ΔH-TΔS,不一定是放热反应,B说法不符合题意;C.∆G<0的反应能够自发进行,ΔH<0的反应不一定是自发进行的反应,C说法不符合题意;D.能够自发进行的反应一定是∆G<0,不一定为熵增的反应,D说法不符合题意;故答案为:A。

【分析】易错分析:B.大多数自发进行的反应是放热反应,但是有些吸热反应也可以自发进行。

D.判断一个反能否自发进行要结合熵判据和涵判据,单一判断都是不准确的。4.【答案】D【解析】【解答】A.根据复合判据时反应能自发进行分析恒温恒压下,且的反应正向能自发进行,A不符合题意;B.同种物质气态是熵值最大,固态最小,B不符合题意;C.该反应为熵减,室温下能自发进行,说明其为放热反应,C不符合题意;D.改变条件使时,反应能自发进行,若的反应在热河条件下均不能自发进行,D符合题意;故答案为:D。

【分析】A、根据复合判据判断;

B、气体熵值大于液态大于固态;

C、根据复合判据,熵减少且可以自发,可以知道焓变小于零;

D、若的反应,一定为非自发反应。5.【答案】D6.【答案】C【解析】【解答】A.ΔH=-196.6kJ·mol-1<0,反应物气体的计量系数和为3,生成物的气体计量系数为2,则该反应为熵减反应,反应的<0,选项A不符合题意;B.反应的平衡常数表达式为,选项B不符合题意;C.催化剂能改变反应路径,降低反应的活化能,对于反应的焓变无影响,选项C符合题意;D.增大体系压强,可使单位体积内活化分子百分数增多,有效碰撞的机率增大,反应速率加快,选项D不符合题意;故答案为:C。【分析】A.该反应是气体体积减小的放热反应;

B.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;

D.增大体系压强可使单位体积内活化分子百分数增多。7.【答案】D【解析】【解答】A、Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)的△S<0,反应自发进行的条件是△H-T△S<0,即△H<T△S<0,A不符合题意;

B、增加c(CO),有利于平衡正向移动,粗镍转化率增大,B不符合题意;

C、Ni(CO)4的沸点为42.2℃,温度应略大于沸点,便于分离出Ni(CO)4,所以第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃,C不符合题意;

D、230℃时,正反应的平衡常数K=2×10-5,第二阶段是第一阶段的逆反应,其平衡常数为5×104、较大,所以第二阶段,Ni(CO)4分解率较大,D符合题意;

故答案为:D

【分析】A、反应自发进行的条件是△H-T△S<0;

B、增大某一反应物的浓度,有利于平衡正向移动,提高转化率;

C、Ni(CO)4的沸点为42.2℃,温度应大于沸点,有利于分离出Ni(CO)4;

D、第二阶段是第一阶段的逆反应,结合平衡常数分析。8.【答案】D9.【答案】D【解析】【解答】A.燃烧热应生成稳定的氧化物,C的燃烧应生成CO2(g),故A不符合题意;

B.C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol,则石墨比金刚石稳定,故B不符合题意;

C.自发进行的反应,△H>0,△S>0,则反应在高温条件下能自发进行,故C不符合题意;

D.中和热应用稀强酸与稀强碱反应测定,醋酸电离要吸热,用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq)△H>-57.3kJ/mol,故D符合题意;

故答案为:D

【分析】燃烧热是在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量。

能量低的物质较稳定。

自发进行的反应。10.【答案】A【解析】【解答】A.水合离子的形成,微粒减少,为熵减小的过程,选项A符合;B.氯化钠固体融化属于熵增的过程,选项B不符合;C.酒香四溢,混乱度增大,导致熵增大,选项C不符合;D.碘的升华由固态变为气态,混乱度增大,导致熵增大,选项D不符合;故答案为:A。【分析】混乱度减小时熵减小,对气体参加的反应,气体的体积减小,则熵减小。11.【答案】C【解析】【解答】A.“水滴石穿”:空气中的二氧化碳与水和反应得到碳酸氢钙,发生了化学反应,故A不符合题意;

B.“冰寒于水”:冰吸收热量,融化成水是吸热过程,故B不符合题意;

C.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”:豆萁中的纤维素燃烧生成和是的过程,故C符合题意;

D.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”:火炉中木炭燃烧包含化学能转化为热能的过程,故D不符合题意;

故答案为:C

【分析】A.水和二氧化碳和碳酸钙反应得到可溶性碳酸氢钙;

B.冰吸收热量融化成水属于吸热;

C.纤维素燃烧生成水和二氧化碳的过程是熵增的过程;

D.木炭燃烧将化学能转化为热能。12.【答案】D【解析】【解答】A.该反应ΔH>0,ΔS>0,高温条件下满足ΔH-TΔS<0,反应自发,A不符合题意;B.该反应ΔH<0,ΔS<0,低温条件下满足ΔH-TΔS<0,反应自发,B不符合题意;C.该反应ΔH>0,ΔS<0,任何温度条件下都不满足ΔH-TΔS<0,反应不自发,C不符合题意;D.该反应ΔH<0,ΔS>0,任何温度下都满足ΔH-TΔS<0,反应自发,D符合题意;故答案为D。

【分析】依据满足ΔH-TΔS<0时反应自发进行,判断反应条件的选择。13.【答案】C【解析】【解答】A.发生离子反应的条件之一是生成气体,气体增多,混乱度增加,,A不符合题意;B.该反应不能自发进行,所以,根据方程式可知,因此,B不符合题意;C.升高温度可以增加反应物分子中活化分子百分数,增大浓度可以增加反应物分子中活化分子数,但是活化分子百分数不变,C符合题意;D.合成氨工业中要对原料气进行净化,主要是为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,D不符合题意;故答案为:C。

【分析】A.气体增多,混乱度增加;B.依据分析;C.依据增大浓度、增大压强能增大单位体积内的活化分子数;升高温度、使用催化剂可以增大活化分子百分数;D.杂质会使催化剂“中毒”,失去活性。14.【答案】A【解析】【解答】A.化学反应中一定有新物质生成,则化学反应的实质是旧的化学键断裂,新的化学键形成的过程,故A符合题意;B.根据能量守恒定律,反应不是吸热就是放热,反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,故B不符合题意;C.熵增的反应不一定自发,自发反应不一定是熵增的反应,熵减的反应不一定非自发,非自发的反应不一定是熵减或不变的反应,故C不符合题意;D.有些吸热反应需要加热才能进行,如碳酸钙受热分解等,有些吸热反应在常温下就能进行,例如碳酸氢铵分解等,故D不符合题意;故答案为:A

【分析】A.属于化学变化的实质;

B.根据能量守恒定律可知,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应放出热量,反应物总能量小于生成物总能量,则该反应吸收热量;

C.反应能不能自发决定于△G=△H-T△S<0,自发反应不一定是熵增的反应,非自发的反应不一定是熵减或不变的反应;

D.吸热反应不一定需要加热才能进行,例如碳酸氢铵分解,氢氧化钡晶体与氯化铵的反应.15.【答案】D【解析】【解答】A.该反应是熵减的过程,根据复合判据△G=△H-T△S<0,该反应可以自发进行,可知该反应的△H应该小于0,A选项是错误的;

B.活化能越大,反应速率越慢,B选项是错误的;

C.恒温恒压下,且的反应不确定是否可以自发进行,C选项是错误的;

D.1mol在不同状态时的熵值:液体是小于气态的熵值的,D选项是正确的。

故答案为:D。

【分析】A.要判断一个反应在一定条件下可否自发进行,应利用复合判据;

B.活化能越大,说明反应的能垒越大,反应速率就越慢;

C.恒温恒压下,只要△G=△H-T△S<0,该反应就可以自发进行;

D.同一物质在物质的量相同时,气态的熵值最大,其次是液体,熵值最小的是固态。16.【答案】A【解析】【解答】A.金属性K>Na,故K比Na活泼,A符合题意;B.该反应为吸热反应,因此,该反应的△H>0,B不符合题意;C.反应温度为850℃时,根据表格数据,Na、NaCl、KCl均为液态,而K为气态,随着反应的进行,气体增多,熵增大,因此该反应的△S>0,C不符合题意;D.该反应在高温下可以自发进行,因此△H-T△S<0,D不符合题意;故答案为:A。

【分析】A、钾比钠更活泼;

B、吸热反应其ΔH>0;

C、根据熔沸点确定物质的状态,从而得出反应前后熵的变化;

D、根据反应自发进行的条件分析;17.【答案】C【解析】【解答】A.放热反应并不都是可自发进行的反应,吸热反应也不都是非自发进行的反应,A选项是错误的;

B.自发反应不一定是熵增的反应,非自发反应也不一定是熵减的反应,B选项是错误的;

C.熵增且放热的反应在任何温度下一定可以自发进行,C选项是正确的;

D.非自发反应在外界作功的条件下可能会发生,D选项是错误的。

故答案为:C。

【分析】A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,该反应是自发进行的过程;

B.若一个反应是熵减、放热的过程,在高温条件下可以自发进行;

C.ΔH<0,ΔS>0在任何温度下都可以自发进行;

D.非自发反应在外界作功的条件下可能会发生,如电解水的反应。18.【答案】A【解析】【解答】根据反应方向的综合判据,ΔS<0、ΔH<0的反应,在低温下能自发进行,2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g),气体物质的量减小,ΔS<0,在低温下能自发进行,所以该反应的ΔH<0,故A符合题意;反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的气体物质的量增加,所以ΔS>0,故B不符合题意;若ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都大于0,所以化学反应在任何温度下都不能自发进行,故C不符合题意;加入合适的催化剂能降低反应活化能,不能改变反应的焓变,故D不符合题意。【分析】根据反应方向的综合判据,ΔS<0、ΔH<0的反应,在低温下能自发进行;反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的气体物质的量增加;若ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都大于0;加入合适的催化剂能降低反应活化能,不能改变反应的焓变。19.【答案】D20.【答案】C【解析】【解答】A.根据气体物质的化学计量数分析,该反应的ΔS<0,A项不符合题意;B.该反应的平衡常数可表示为,B项不符合题意;C.其他条件相同,增大,氮气的转化率提高,H2转化率减小,C项符合题意;D.使用催化剂不能改变反应的焓变,可以影响活化能,D项不符合题意。故答案为:C。

【分析】A.该反应是气体体积减小的反应,ΔS<0;

B.平衡常数等于生成物浓度的系数次幂的乘积比上反应物浓度的系数次幂的乘积;

C.增大一种反应物的浓度,另一种反应物的转化率变大,自身转化率变小;

D.催化剂不影响焓变。21.【答案】(1)反应的,所以不能自发进行(2);;(3)(4)【解析】【解答】(1)时反应不能自发进行,因此常温下水的分解不能自发进行的热力学依据是;(2)①根据平衡常数概念及表达式可知,若正反应的平衡常数为K,则其逆反应的平衡常数为;②由图可知正反应的活化能为E1,逆反应的活化能为E2,因此和反应生成和的活化能为;和反应生成和反应的=E1-E2=(134-368),因此和反应的热化学方程式为;(3)①②③根据盖斯定律有②+③-①得:(890.3-393.5-571.6)=;(4)和反应生成和的化学方程式为,根据反应物总键能-生成物总键能得(414×4+4×155-4×489-4×565)=,因此和反应生成和的热化学方程式为。【分析】(1)根据即可判断

(2)①根据平衡上述的计算公式即可进行计算②逆反应的活化能等于正反应的活化能+焓变的数值,计算出焓变即可写出热化学方程式

(3)根据盖斯定律即可计算

(4)写出反应反应方程式,标出状态,根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算22.【答案】(1)+2H2O+2e-=+2OH-(2)反应II的>0,反应能白发进行,则S>0;反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ都是吸热反应,温度低于873K时,随着温度的升高,反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度;反应Ⅱ(3)蛋黄型空心球催化剂吸收紫外线的能量,使H2O失去电子生成O2和H+,CO2得到电子生成CH4、CH3OH、H2O【解析】【解答】(1)由题图可知,A极上转化为,发生的是还原反应,则A极为阴极,电极反应为+2H2O+2e-=+2OH-。(2)①根据盖斯定律,反应II=反应I-反应II,则=+247.1kJ/mol-205.9kJ/mol=+41.2kJ/mol,反应II的>0,反应能白发进行,则S>0。②反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ都是吸热反应,温度低于873K时,随着温度的升高,反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度,所以水蒸汽的流出量随温度升高而增大。③由图中信息可知,在873-1200K间升高温度,CO2的转化率始终大于CH4,说明在该温度范围内反应II的化学反应速率始终大于反应III。(3)由图可知,该过程可描述为蛋黄型空心球催化剂吸收紫外线的能量,使H2O失去电子生成O2和H+,CO2得到电子生成CH4、CH3OH、H2O。

【分析】(1)依据元素化合价降低,作阴极;元素化合价升高,作阳极;(2)①根据盖斯定律;依据ΔG=ΔH-TΔS<0分析;②根据影响化学平衡移动的因素分析;③依据图中信息判断;(3)依据图中信息进行描述。23.【答案】(1)-90.1;B(2)>;正反应为气体分子数减小的反应,加压平衡右移,CO的转化率增大,由图知相同温度时P1下CO的转化率大于P2(3)AC;9/p02;P0/30【解析】【解答】(1)根据盖斯定律由已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ•mol-1;②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ•mol-1,①+②得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=(-49.0kJ∙mol-1)+(-41.1kJ∙mol-1)=-90.1kJ∙mol-1,所以此反应为放热反应,该反应低温的条件能自发进行,故B正确;答案:-90.1;B;

(2)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应是气体体积减小的反应,在其它条件不变时,增大压强,化学平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,根据图示可知的CO转化率P1>P2,所以压强:P1>P2。答案:>;正反应为气体分子数减小的反应,加压平衡右移,CO的转化率增大,由图知相同温度时P1下CO的转化率大于P2;

(3)①A.因为反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是两边计量数不等的反应,在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中,若容器内压强保持不变,说明反应达到平衡了,故A能为判断该反应达到平衡标志,故A正确;B.当v正(H2)=2v逆(CH3OH)时,才能证明反应达到平衡状态了,所以B不能为判断该反应达到平衡标志,故B不正确;C.混合气体的相对分子质量数值上等于平均摩尔质量,就等于总质量除以总物质的量,因为各物质都是气体,所以总质量不变,化学反应两边计量数不等,所以当平均摩尔质量保持不变,说明反应达到了平衡状态,故C正确;D.混合气体的密度ρ=m/V,因为m和V保持不变,所以ρ不变,因此密度不变,不能为判断该反应达到平衡标志,故D不正确;所以本题答案:AC。根据反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)及表中的数据可知10min时,达到平衡,其各物质的量为别为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始240转化121平衡121根据阿伏加德罗定律:若起始压强为P0kPa,则平衡压强为2/3P0,所以平衡常数Kp==(2/3P0×1/4)/[2/3P0×1/4×(2/3P0×1/2)2]=9/p02,答案:9/p02。③根据图表可知氢气初始压强为2/3P0,10min内平衡压强为1/3P0,则H2的反应速率v(H2)=1/3P0÷10min=1/30P0kPa•min-1,所以本题答案:P0/30。

【分析】(1)根据盖斯定律可求出ΔH1,又方程式知ΔS<0,ΔH<0,ΔS<0时,低温下能自发进行;

(2)根据勒夏特列原理可以推断出压强:P1>P2;

(3)①A.在恒容的容器中,当等号两边气体体积不等时,压强不变,则反应已经平衡;B.当时,反应达到平衡状态;C.根据,因为各物质都是气体,所以m总不变,化学反应两边计量数不等,所以当平均摩尔质量保持不变,说明各物质的物质的量不再变化,则反应达到了平衡状态;D.根据ρ=m/V,因气体m和V一直都没有变化,则密度不能用来判断反应是否达到了平衡。24.【答案】(1)低温(2)3H2O-6e-=O3+6H+(3)该反应的活化能高,反应速率慢(4)B;C(5)100;【解析】【解答】(1)脱硫总反应:SO2(g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+O2(g)=(NH2)SO4(aq)+CO2(g),△S<

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