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．下列说法中，正确的是A．凡是放热反应都是自发反应B．凡是熵增大的反应都是自发反应C．要判断反应能否自发进行，必须综合考虑体系的焓变和熵变D．非自发进行的反应一定不可能发生反应2．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3．下列说法正确的是A．一定温度下，对平衡体系缩小体积，再次平衡时不变B．加入适量的催化剂或增大压强，均可使反应物分子中活化分子的百分数增大C．燃烧热随化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变D．水结冰的过程，4．依据图示关系，下列说法正确的是A．石墨的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1B．C(金刚石，s)(石墨，s)，，则金刚石比石墨稳定C．1mol石墨或1mol金刚石分别完全燃烧，金刚石放出热量多D．反应C(s，石墨)在任何温度下均能自发进行5．对于反应，下列说法正确的是A．上述反应B．及时液化分离出氨气，正反应速率增大C．增大压强，活化分子百分数增多，反应速率加快D．若反应放出92.4kJ热量，则过程中有被氧化6．下列说法不正确的是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7．氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ•mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列有关说法正确的是A．该反应只有在高温条件下能自发进行B．该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能C．达到平衡时，升高温度，v(正)减小、v(逆)增加D．c(NH3)：c(O2)：c(NO)：c(H2O)=4：5：4：6时，说明反应达到平衡8．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/mol9．下列有关说法正确的是A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)，故金刚石比石墨稳定C．放热且熵增加的反应须高温才能正向自发进行D．升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率10．以下判断正确的是A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H＞0，该反应常温下不能自发B．2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)△H＜0，该反应高温才能自发C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行11．在一定条件下，CO2和H2有如下可自发进行的化学反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH。有研究表明，在铁系催化剂作用下该反应分两步进行：Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)慢反应Ⅱ.2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)快反应下列能量-反应过程图中，表述正确的是A． B．C． D．12．反应。该反应能自发进行的最低温度约为A． B． C． D．13．某化学反应其ΔH=122kJ·mol-1，ΔS=-431J·mol-1·K-1，则以下关于此反应的自发性描述中正确的是（）A．在任何温度下都能自发进行 B．仅在低温下自发进行C．仅在高温下自发进行 D．在任何温度下都不能自发进行14．概念是反映对象本质属性的思维形式，下列对化学概念的理解正确的是A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞B．若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行C．v(SO2)=0.1mol·L-1·min-1表示在1min时，SO2的浓度为0.1mol·L-1D．H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1，则氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-115．有一处于平衡状态的反应：A(s)+2B(g)3C(g)，ΔH<0。为了使平衡向逆反应方向移动，可选择的条件是①升温②降温③加压④减压⑤加催化剂A．①③ B．①③⑤ C．①④ D．②④⑤二、填空题16．根据所学知识判断：下列过程吸热还是放热？体系的混乱度增大还是减小？(1)Fe(s)→Fe(g)______(2)______(3)______(4)______17．一氧化碳和氢气是重要的化工原料，可以用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等。(1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol，则通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式是：____。(2)有人设想将CO按下列反应除去：2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0，请你分析该反应是否能自发进行?____(填“是”或“否”)，依据是____。18．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①，②。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：反应①的，反应②的，已知，上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：（1）反应①在__________（填“高温”或“低温”）下能自发进行。（2）反应①能否自发进行是由__________（填“焓变”或“熵变”）决定的。（3）制取炭黑的允许温度范围：__________。（4）为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是__________（填标号）。A．905.2KB．927KC．1273KD．2000K【参考答案】一、选择题1．C解析：A．放热反应有利于反应的自发进行，但是不一定所有的放热反应都是自发反应，比如碳的燃烧，故A错误；B．熵增大的反应有利于反应的自发进行，但是熵增大的反应不一定都是自发反应，故B错误；C．要判断反应能否自发进行，必须综合考虑体系的焓变和熵变即自由能进行判断，故C正确；D．非自发进行的反应在一定条件下可以自发进行，比如水在常温下是非自发的，在电解条件下是自发的，故D错误。综上所述，答案为C。2．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。3．A解析：A．反应体系中只有氧气一种气体，一定温度下，Kp为定值，故平衡体系缩小体积，再次平衡时不变，故A正确；B．增大压强不会改变反应物中活化分子的比例，故B错误；C．燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不会随化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变，故C错误；D．水结冰的过程是一个放热熵减过程，，，故D错误；故选A。4．C解析：A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，碳元素的稳定产物：C→CO2(g)，据此得石墨的燃烧热为393.5kJ·mol-1，A错误；B．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，则金刚石不如石墨稳定，B错误；C．由过程2中可知，石墨转化为金刚石是吸热的，故石墨具有的能量低于金刚石，故石墨比金刚石稳定，完全燃烧放出热量多，C正确；D.根据盖斯定律，反应：C(s石墨)+O2(g)→COΔH5＝ΔH3-ΔH2-110.5kJ•mol-1，，反应C(s，石墨)，ΔH＝ΔH3-2ΔH2=+172.5kJ•mol-1，该反应的△H>0，△S>0，常温下不能自发进行，在高温下能自发进行，D错误。故选C。5．D解析：A．上述反应中4摩尔气体生成2摩尔气体，所以是，A错误；B．及时液化分离出氨气，正反应速率不变，逆反应速率减小，B错误；C．增大压强，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，C错误；D．若反应放出92.4kJ热量，则过程中有被氧化，D正确；故选D。6．D解析：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正确；B．同种物质气态是熵值最大，固态最小，B正确；C．该反应为熵减，室温下能自发进行，说明其为放热反应，C正确；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错误；故选D。7．B解析：A．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ•mol-1，△S>0，则复合判据△H-T△S<0，该反应任何温度都能自发进行，故A错误；B．该反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=-904kJ•mol-1<0，说明正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确；C．达到平衡时，温度升高v(正)和v(逆)均增加，故C错误；D．各物质的浓度不在变化达到平衡，浓度比等于化学计量数之比不能说明达到平衡，故D错误；故答案为B。8．D解析：A．燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；碳完全燃烧生成二氧化碳，故碳的燃烧热不等于110.5kJ/mol，A错误；B．C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.9kJ/mol，焓变大于零，说明金刚石能量高于石墨，则金刚石不如石墨稳定，B错误；C．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0，△S>0，根据△H-T△S<0反应可自发进行，则该反应在高温下可自发进行，C错误；D．中和反应为放热反应，焓变小于零，醋酸为弱酸电离吸收热量，故用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，D正确；故选D。9．D解析：A．等质量的硫蒸气能量比硫固体高，分别完全燃烧，前者放出的热量多，A项错误；B．反应吸热，金刚石能量更高，故石墨比金刚石稳定，B项错误；C．放热且熵增加的反应，任何温度都能正向自发进行，C项错误；D．升高温度能增大活化分子百分数，增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，D项正确；答案选D。10．A解析：A．在高温下△G=△H-T△S＜0反应能进行，△H＞0，该反应常温下不能自发，故A正确；B．△G=△H-T△S＜0反应能进行，由于△H＜0，则该反应在常温就能自发进行，故B错误；C．自发进行的反应熵值不一定增大，化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，非自发反应的熵不一定减小，故C错误；D．不能根据焓变判断反应的自发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是自发进行，如碳酸氢铵的分解，故D错误；故选A。11．A【分析】反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)能自发进行，而其ΔS＜0，所以其△H＜0。解析：A．从图中可以看出，对于总反应来说，反应放热，则其△H＜0，反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，则反应Ⅰ为慢反应，A符合题意；B．从图中可以看出，总反应为吸热反应，其△H＞0，B不符合题意；C，从图中可以看出，总反应为吸热反应，其△H＞0，C不符合题意；D．从图中可以看出，对于总反应来说，反应放热，则其△H＜0，反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能，则反应Ⅱ为慢反应，与题意不符合，D不符合题意；故选A。12．D解析：根据吉布斯自由能，＜0，反应可以自发进行，，则T＞202.7K时，反应自发进行；故答案为：D。13．B【分析】反应能否自发进行，决定于△H-T△S的大小，△H-T△S＜0时反应能自发进行，△H-T△S＞0时，反应不能自发进行，据此分析。解析：本题中△H-T△S=-122KJ/mol-[-0.431KJ/（mol•K）T]=-122KJ/mol+0.431KJ/（mol•K）T，当T数值不大时，△H-T△S＜0，反应在低温下可以自发进行。答案选B。14．B解析：A．活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，A错误；B．ΔH-TΔS<0的反应可以自发，若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行，B正确；C．v(SO2)=0.1mol·L-1·min-1表示二氧化硫的反应速率，不能说明SO2的浓度数值，C错误；D．燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，D错误；故选B。15．A解析：①升温，平衡逆向移动，符合题意；②降温，平衡正向向移动，不符合题意；③加压，平衡逆向移动，符合题意；④减压，平衡正向移动，不符合题意；⑤加催化剂，平衡不移动，不符合题意；所以①③正确，故选A。二、填空题16．(1)吸热；熵增大(2)放热；熵减小(3)放热；熵减小(4)吸热；熵增大【分析】同种物质由固体到液体，由液体到气体过程属于吸热过程；常见的反应中：大多数化合反应、物质的燃烧、酸碱中和、铝热反应、金属与酸的置换反应属于放热反应；大多数分解反应、氯化铵晶体与氢氧化钡的反应、碳与二氧化碳的反应等属于吸热反应；熵是用来描述体系的混乱度，混乱度越大熵值越大，物质溶解过程、气体扩散过程、同种物质由固体到液体，由液体到气体过程、反应中气体系数增大的反应都是熵增大的过程，据此解答。解析：（1）Fe(s)→Fe(g)物质由固体到气体变化，需要吸收热量；体现混乱度增大，属于熵增大的过程。（2）为氢气燃烧，属于放热反应；反应中气体系数减小，属于熵减小反应。（3）是化合反应，属于放热反应；反应中气体系数减小，属于熵减小的反应。（4）是NaOH在水中电离的过程，固体溶解属于吸热过程；混乱度增大，属于熵增大的过程。17．(1)CH3OH(l)+CO(g)CH3COOH(l)△H=-283.2kJ/mol-723.6