高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向测试题3 鲁科版选修4.doc

第二章第1节 化学反应的方向一、选择题1下列说法中正确的是a. 熵增且放热的反应一定是自发反应b. 凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的c. 自发反应一定是熵增反应，非自发反应一定是熵减反应d. 非自发反应在任何条件下都不能实现2下列说法正确的是( )a. 某放热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应b. 用惰性电极电解含有h218o的普通水时，阳极可能产生两种相对分子质量不同的氧分子c. 反应a(g) b(g) h，若正反应的活化能为eakj/mol，逆反应的活化能为ebkj/mol，则h=- (ea-eb) kj/mold. 3x%的a物质的溶液与x%的a物质的溶液等体积混合后溶液质量分数小于2x%，则a可能为乙醇3将一定量的氨基甲酸置于恒容的密闭真空容器中（固体体积忽略不计），使其达到化学平衡：h2ncoonh4(s)2nh3(g)+co2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kpa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/103mol/l2.43.44.86.89.4下列有关叙述正确的是a. 在低温下该反应能自发进行b. 15时，该反应的化学平衡常数约为2.0c. 当混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达到化学反应限度d. 恒温条件下，向原平衡体系中再充入2molnh3和1molco2，达平衡后co2浓度不变4化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是a. 根据图可判断可逆反应“a2(g)+3b2(g)2ab3(g)”的 h0b. 图表示压强对可逆反应 2a(g)+2b(g)3c(g)+d(s)的影响，乙的压强大c. 图可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化d. 根据图，除去cuso4溶液中的fe3+可采用向溶液中加入适量cuo至ph在4左右525和1.01105pa时，2n2o5(g)4no2(g)o2(g) h56.7 kj/mol，其自发进行的原因是( )a. 反应是放热反应 b. 反应是吸热反应c. 熵增大效应大于能量效应 d. 是熵减小的反应6对于化学反应能否自发进行，下列说法中不正确的是 （ ）a. 若h0，s0，任何温度下都能自发进行b. 若h0，s0，任何温度下都不能自发进行c. 若h0，s0，低温时可自发进行d. 若h0，s0，低温时可自发进行7下列有关说法正确的是（ ）a. 吸热反应一定不可以自发进行b. 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向c. nh4hco3(s)=nh3(g)+h2o(g)+co2(g) h=+185.57kj/mol，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向d. n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(h2)，平衡逆移，氢气的平衡转化率均减小8下列关于判断过程的方向的说法正确的是a所有自发进行的化学反应都是放热反应b高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应c由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程d同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同9判断下列反应的熵值增加的是（ ）a2h2（g）+o2（g）2h2o（l）bh2（g）+cl2（g）2hcl（g）c（nh4）2co3（s）nh4hco3（s）+nh3（g）dcu（s）+cl2（g）cucl2（s）10在隔绝空气的条件下发生反应：ch4(g)=c(g)+2h2(g) h0，下列说法正确的是（ ）a低温下是非自发反应，高温下是自发反应b任何温度下都是自发反应c低温下是自发反应，高温下是非自发反应d任何温度下都是非自发反应11下列过程方向的判断的说法中错误的是（ ）a、nh4no3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程b、等物质的量的同一种物质在气态时熵值最大，液态时次之，而固态时熵值最小c、不借助于外力能自发进行的反应过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态d、由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的反应过程12下列反应一定不能自发的是（ ）a2kclo3(s)2kcl(s)+3o2(g)h=-78.03kjmol-1 s=+1110 jmol-1k-1bco（g）c(s，石墨)+ 12o2(g)h=+110.5kjmol-1 s=-89.36 jmol-1k-1c4fe(oh)2(s)+2h2o(l)+o2(g)4fe(oh)3(s)h=-444.3kjmol-1 s=-280.1 jmol-1k-1dnh4hco3(s)+ch3cooh(aq)co2(g)+ch3coonh4(aq)+h2o(l)h=+37.301kjmol-1 s=+184.05 jmol-1k-113下列说法正确的是 （ ）a凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的b自发反应的熵一定增大，非自发反应的焓一定减小c对于熵增反应，若一定温度下不能自发进行，则该反应的h0d对于h 0的反应能自发进行，则该反应的s0，s0 bh0，s0ch0，s0 dh0（2）现进行如下实验，在体积为1l的密闭容器中，充入1molco和3molh2，净测得co和ch3oh(g)的浓度随时间变化如（图1）所示。从反应开始到平衡，co的平均反应速率v(co) ，该反应的平衡常数k ；（3）恒容条件下，达到平衡后，下列措施中能使n(ch3oh)/n(co)增大的有 ；a升高温度 b充入he气c再充入1molco和3molh2 d使用催化剂（4）若在一体积可变的密闭容器中充入1molco、2molh2和1molch3oh，达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍（此过程三种物质均处于气态），则平衡时混合气体的平均摩尔质量_g/mol；（5）根据(图2)，写出此反应的热化学方程式 。16(本题12分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一反应条件对反应可用aa(g)+bb(g) cc(g)表示化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,t表示温度,n表示物质的量,表示平衡转化率,表示体积分数):（1）在反应中,若p1p2,则此正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数 (填“减小”或“增大”)的反应。由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是 ；（2）在反应中,t1 t2(填“”、“t1,则此正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应；（4）反应中,若t1t2,则该反应能否自发进行? 。17物质(t-buno)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-buno)22(t-buno)（1）当(t-buno)2的起始浓度(c0)为050moll-1时，实验测得20时的平衡转化率()是60%。20时上述反应的平衡常数k= ；（2）一定温度下，随着(t-buno)2的起始浓度增大，其平衡转化率 ；(填“增大”“不变”或“减小”)。已知20时该反应在ccl4溶剂中的平衡常数为170moll-1，若将反应溶剂正庚烷改成ccl4，并保持(t-buno)2起始浓度相同，则它在ccl4溶剂中的平衡转化率 (填“大于”“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率；（3）实验测得该反应的h=+505kjmol-1，活化能ea=904kjmol-1。下列能量关系图合理的是 (填字母) ；（4）该反应的s (填“”“”或“=”)0。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行；（5）通过比色分析得到30时(t-buno)2浓度随时间的变化关系如图所示，请在同一图中绘出t-buno浓度随时间的变化曲线18 近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势，nox是汽车尾气中的主要污染物之一。（1）汽车发动机工作时会引发n2和o2反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式 ，该反应的s 0（填“”、“”或“=”）；根据下图所示，只改变条件r，当n2的转化率从a3到a1时，平衡常数k ；a可能增大 b一定不变 c可能不变d可能减小 e增大、减小、不变均有可能（2）氮气是合成氨的原料之一，合成氨反应：n2(g)+3h2 (g) 2nh3(g) h0，500时将1moln2与1molh2充入容积为1l的密闭容器中发生反应，达到平衡后nh3的体积分数为20%。若升高温度至800，达到新的平衡时，h2的转化率 （填“增大”、“减小”或不变，下同），n2的体积分数 ；（3）在汽车上安装高效催化转化器，将有毒气体转化为无毒气体，可有效降低nox的排放。某研究性学习小组用气体传感器测得不同时间no和co的浓度如下表：时间/s012345c(no)(104 moll-1)10.04.502.501.501.001.00c(co)(103 moll-1)3.603.052.852.752.702.70请回答下列问题：写出反应的化学方程式 ；前2 s内的平均反应速率(n2) = 。19（10分）将e 和f加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：e(g)f(s) 2g(g)。若忽略固体体积，平衡时 g 的体积分数随温度和压强的变化如下表所示。请填写下列空格：（1）表中数据b f（；选填“”、“”或“”）（2）该反应的熵变s 0，h 0（；选填“”、“”或“”）（3）根据表中数据，可计算求得915、2.0mpa时e 的转化率为 ；（4）上述反应达到平衡后，若保持体系温度不变，下列措施中能提高混合体系中气体e的体积分数的是 。a保持容器容积不变，充入一定量的气体 eb保持容器内压强不变，充入一定量的气体 gc加入少量固体f的粉末d保持容器容积不变，同时充入一定量的气体 e 和g参考答案1【答案】a【解析】a、熵增加且放热的反应，s0，h0，g=h-ts0一定是自发反应，a正确；b、反应自发性与反应是放热或吸热没有关系，与g=h-ts有关，b错误；c、熵减小s0，h0高温下，g=h-ts0，反应自发进行，自发反应不一定是熵增大的反应，非自发反应不一定是熵减小或不变的反应，c错误；d、h-ts0反应自发进行，g=h-ts0反应非自发进行，改变条件非自发进行的反应可以变化为自发进行，d错误。答案选a。2【答案】d【解析】a、某放热反应能自发进行，放热反应h0，要满足g=h - ts0，一定温度不能自发进行，g0，即h0，故正确；d、h0，s0，反应一定不能自发进行，故错误。14【答案】d【解析】a反应是否加热才能进行，与吸热、放热反应无关，如铝热反应为放热反应，在需在加热条件下进行，故a正确；bhf与二氧化硅反应而腐蚀玻璃，不能存放于玻璃试剂瓶中，故b正确；c海底温度较低，压强较大，适合形成甲烷的水合物晶体，故c正确；d铁在浓硫酸中钝化，不会生成氢气，故d错误；故选d。15【答案】（1）c（2）0.075mol/(lmin)；（3）c（4）25.6（5）co(g)+ 2h2(g) = ch3oh(g) ，h= -91kj/mol【解析】（1）根据图2，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，h0，气体的物质的量减少，熵减小，s0，故选c。（2）co的平均反应速率v(co)=0.075mol/(lmin)。根据反应方程式：co + 2h2ch3oh起始（mol/l） 1 3 0反应 0.75 1.5 0.75平衡 0.25 1.5 0.75反应的平衡常数k=，故填：0.075mol/(lmin)；（3）因该反应为放热反应，升高温度平衡将向逆反应方向移动， 将减小，a错误；恒容条件下，充入he气，平衡不移动， 将保持不变，b错误；再充入1molco和3mol h 2 相当于增大了压强，平衡将向正反应方向移动， 将增大，c正确；使用催化剂，平衡不移动， 仍将保持不变，d错误，故选c；（4）根据达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，可知平衡时混合气体的体积减小，平衡向右移动，且平衡前与平衡后气体的体积比为1.6:1，即物质的量为1.6:1。co + 2h2ch3oh起始（mol） 1 2 1反应 x 2x x平衡 1x 22x 1+x有=，解得：x=0.75mol，平衡时混合气体的平均摩尔质量=25.6g/mol。故填：25.6（5）由图2可得：1 mol co与2 mol h 2 反应生成1 mol ch 3 oh气体的反应为放热反应，且反应热为：419510=-91kj/mol；即该反应的热化学方程式为：co(g)+2h 2 (g)=ch 3 oh(g)，h=-91kj/mol，故填：co(g)+2h 2 (g)=ch 3 oh(g)，h=-91kj/mol。16【答案】（1）放热，减小，低温；（2）c，填“减小”，吉布斯自由能g=hts，此反应是放热反应hc是熵减s0，gt1，达到平衡时，t2下的c的物质的量浓度小于t1的，说明升高温度化学反应向逆反应方向进行，正反应方向是放热反应；（3）反应中，此图像看它们最高点后的，t2t1，作等物质的量线，升高温度，c的体积分数减小，说明反应向逆反应方向进行，即正反应方向为放热；（4）随压强增大，a的转化率不变，说明ab=c，s=0升高温度a的转化率升高，说明升高温度平衡向正反应方向进行，即正反应方向h0，g0，不能自发进行。17【答案】（1） 180moll-1 （2） 减小 小于（3） d （4） 较高（5）如图【解析】（1）当(t-buno)2的起始浓度(c0)为050moll-1 20时的平衡转化率()是60%时，平衡时(t-buno)2的浓度为050mol/l（1-60%）=02mol/l，t-buno的平衡浓度是050mol/l60%2=06mol/l，所以该温度下的平衡常数k=062mol/l/02mol/l=18mol/l；（2）当增大(t-buno)2的起始浓度，因为反应物为1种，则相当于增大压强，平衡逆向移动，则(t-buno)2的转化率减小；已知20时该反应在ccl4溶剂中的平衡常数为170moll-10，因为h0，根据反应自发的判断依据g=h-ts0反应自发，所以只有在较高温度时g才可能小于0，反应自发；（5）根据30时(t-buno)2浓度随时间变化的曲线，可计算出t-buno的浓度随时间的变化值，如：1min时(t-buno)2浓度减小005-003=002mol/l，则t-buno浓度从0增加到004mol/l，则（1，004）为一个点；3min时(t-buno)2浓度减小005-001=004mol/l，则t-buno浓度为008mol/l，（3，008）为1个点，依次做出不同时间的t-buno浓度的数值，用平滑曲线连起来即可，图像见答案。18考点：考查平衡常数的计算，化学反应与能量的关系图像的判断，反应自发依据的应用（1） n2(g)o2(g)=2no(g) h=+183 kj/mol （2分） （1分） a、c（2分）（2）减小（1分） 增大（2分）（3）2no2co n22co2 （2分） 1.88104 mol/(ls) （2分）【解析】（1）由题可知，该反应的热化学方程式为：n2(g)o2(g)=2no(g) h=（945+498-2630）kj/mol=+183 kj/mol；该反应在高温下为自发进行故g=h-ts0；根据右图所示，只改变条件r，当n2的转化率从a3到a1时，平衡正向移动，可采取措施：升高温度平衡常数k增大，或增大氧气量，平衡常数不变，故应选ac；（2） 氮气是合成氨的原料之一，合成氨反应：n2(g)+3h2 (g) 2nh3(g) h0，500时将1moln2与1molh2充入容积为1l的密闭容器中发生反