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.docx

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)+ O2(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