化学反应方向（习题）（含答案解析）-2024-2025学年高二化学同步教学（人教版2019选择性必修1）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页选择性必修一第二章第三节化学反应方向课后作业（含答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列有关化学反应的方向说法正确的是A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行B．化学反应的方向受焓变，熵变、温度共同影响C．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＜0D．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2．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△H<0B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0C．稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

△H=-57.3kJ·mo1-1则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量D．在合成氨工业中N2的量越多，H2的转化率越大，因此充入的N2越多越有利于NH3的合成3．向恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3(s)和CO(g)，发生反应：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H＞0，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时达到平衡状态II，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A．该反应在常温下能自发进行B．容器中气体变化的质量与固体变化的质量相等时达到平衡状态C．混合气体的平均相对分子质量不变时达到平衡状态D．t2时改变的条件是升高温度4．下列说法正确的是A．ΔH<0、ΔS>0的反应，不能自发进行B．增大压强，反应速率一定加快C．其他条件不变，催化剂能增大活化分子百分数来加快化学反应速率D．能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有的能量叫做活化能5．甲烷-甲醇-碘甲烷热化学循环如图(图中各物质均为气态)所示。下列说法错误的是A．反应①的B．①②③均发生氧化还原反应C．反应③在高温下能自发进行，则其∆H<0，∆S<0D．上述热化学循环实现了水的分解6．2023年10月8日第19届亚运会在杭州圆满闭幕，本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法正确的是A．零碳甲醇作为本届亚运会的火炬燃料，甲醇的燃烧(常温条件测定)属于熵增的放热反应B．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为硅单质C．亚运会纪念章“琮琮”是由锌合金镀金制成的，锌合金镀金属于合成材料D．场馆全部使用绿色能源，打造首届碳中和亚运会，碳中和就是不排放二氧化碳7．关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学机理如下：①Hur(尿酸)H＋＋Ur-(尿酸根离子)，②Ur-(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是A．该反应为熵增的反应 B．升高温度，平衡向正反应方向移动C．正反应为放热反应 D．降低温度，正反应速率减小，逆反应速率增大8．工业合成氨的反应为：，在时，，，特定条件下的速率可表示为，其中k为反应速率常数，下列叙述正确的是A．该反应在时不能正向自发进行B．升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动C．反应体系的三种物质中，的浓度对反应速率影响最大D．反应达到一定转化率时将从混合气中分离出去会降低反应速率9．甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一，反应原理为，下列有关该反应的说法正确的是A．该反应的B．该反应的平衡常数C．该反应在低温条件自发进行D．用E表示键能，该反应10．下列叙述正确的是A．反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应B．反应过程的自发性可判断过程发生的速率C．反应在室温下可自发进行，则该反应的D．反应的熵变11．下列推论正确的是A．S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，则：ΔH1>ΔH2B．石墨燃烧热为393.5kJ·mol-1，则有2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1C．中和热为57.4kJ/mol，则有Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)

ΔH<-114.8kJ/molD．已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，该反应任何温度下都能自发进行12．如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程，其中关键步骤是的催化氧化：

，下列说法正确的是A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益B．反应放热，为提高转化率，工业生产应尽可能在较低温度下反应C．工业生产要求高效，应使用催化剂并控制在催化剂活性最佳的温度下反应D．该反应为放热反应，在任何条件下都能自发进行，因为吸热反应是非自发的13．化学图象可以综合并直观地反映外界条件对化学反应的影响，如图所示图象是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响，下列说法正确的是A．图①表示2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在时扩大容器体积，v正随时间变化的曲线B．若图②中A、B、C三点表示反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)在不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最小的是点A，化学平衡常数最小的是B点C．图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，由图可知a=0.5D．图④表示工业合成氨平衡时NH3体积分数随起始变化的曲线，则转化率：14．尿素是重要的化工原料，也常用作氮肥。以氨为原料合成尿素的相关反应如下：①

；②

；③

；④

。下列叙述正确的是A．反应①在较高温度下易自发进行B．反应②的平衡常数C．在恒容密闭容器中发生反应②，当气体摩尔质量不变时反应达到平衡D．15．可逆反应中，生成物的体积分数()与压强()、温度()的关系如图所示，关于该反应的判断正确的是A．正反应吸热B．正反应C．该反应的平衡常数随温度的升高而增大D．该反应能自发进行二、填空题16．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生反应：

ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=。平衡时H2的转化率为%。平衡时NH3的体积分数是。(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有。(填写序号)A．加了催化剂 B．增大容器体积C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2(3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题：T/℃200300400KK1K20.5①写出化学平衡常数K的表达式。②试比较K1、K2的大小，K1K2(填“＞”“＜”或“=”)；③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的v(N2正)v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。(4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是。(填写序号)A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益17．我国在联合国大会上提出2060年前实现“碳中和”。利用催化剂对，催化加氢转化成甲醇的方程式如下：；该反应体系能量随反应过程的变化情况如下图：请回答下列问题：(1)该反应为0，0(填“>”或“<”)。(2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中按充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。①平衡时容器内压强是开始时压强的倍；②下列现象可以说明该反应达到平衡状态的是。A．B．断裂3molH-H键的同时断裂2molH-O键C．混合气体的总物质的量不再改变D．混合气体的平均相对分子质量不再改变E．某一条件下化学平衡常数，在该条件下测得，，，18．某化学兴趣小组为了研究部分ⅥA族元素及其化合物的部分性质，查阅资料如下：①酸性：；②O、S、与的化合越来越难，与不能直接化合；③由不同元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。请回答下列问题：(1)S与的化合反应(填“吸收”或“放出”)热量。(2)已知的分解反应的，请解释与不能直接化合的原因。(3)题述信息中能说明S的非金属性强于的是(填序号)。19．研究对节能减排有重要意义，回答下列问题：(1)如图是和反应生成和过程中能量变化示意图，请写出和反应的热化学方程式：，若反应中转移了，则参加反应的g。(2)已知反应：，温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示：①此反应正反应为反应。②化学平衡常数：(填“>”或“<”)。③若初始投料比，则图中点的乙烯体积分数约为。④时，的平衡常数，此反应的0(填“>”或“<”)，相同条件下测得高炉内，此时反应向(填“正”或“逆”)方向进行。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【详解】A．常温下，某些吸热反应也可以自发进行，依据△G=△H-T△S分析，△G<0时可自发进行，当△H>0，△S>0时，只要熵增较大，常温下可以有△G<0，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，是吸热反应，常温下可以自发进行，A错误；B．依据△G=△H-T△S，△G<0时可自发进行，因此化学反应的方向受焓变，熵变、温度共同影响，B正确；C．该反应△S>0，常温下不能自发进行，则说明其△H>0，C错误；D．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，D错误；故选B。2．A【详解】A．反应能自发，又低温下自发进行且，故反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)的△H<0，A正确；B．反应不能自发，又反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的且室温下不能自发进行，即△H>0，B错误；C．稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

△H=-57.3kJ·mo1-1表示稀的强酸和稀的强碱反应生成1mol水放出热量57.3kJ，但醋酸是弱电解质电离过程吸热，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出的热量小于57.3kJ，C错误；D．N2的量越多，H2的转化率越大，当氢气转化至一定程度，多余的氮气对反应无促进作用，D错误；故选A。3．C【详解】A．该反应为吸热反应，高温下可自发进行，故A错误；B．根据质量守恒可知，固体质量减少量始终等于气体质量的增加量，不能据此判断平衡状态，故B错误；C．随反应进行，混合气体中二氧化碳逐渐增加，混合气体的相对分子质量逐渐增大，当不变时达到平衡状态，故C正确；D．t2时改变的条件v正逐渐增大，说明平衡逆向移动，而升温平衡正向移动，故D错误；故选：C。4．C【详解】A．反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS<0，ΔH<0，ΔS>0，则一定有ΔH-TΔS<0，反应一定能正向自发进行，故A错误；B．如果反应物和生成物都是固体，则增大压强化学反应速率不变，故B错误；C．催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，加快化学反应速率，故C正确；D．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，不是活化分子具有的能量，故D错误；故选：C。5．C【详解】A．根据流程中反应可知，反应①，选项A正确；B．由循环图可知，①②③均有化合价变化，发生氧化还原反应，选项B正确；C．反应③的ΔS>0，选项C错误；D．由反应①②③④四式相加得，故为水的分解，选项D正确；答案选C。6．B【详解】A．甲醇燃烧属于放热反应，常温条件下，甲醇燃烧的方程式为，属于熵减反应，A错误；B．“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为硅单质，B正确；C．锌合金镀金是金属材料，C错误；D．“碳中和”指一段时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳的排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，碳中和不是不排放碳，D错误；答案选B。7．C【详解】A．反应②混乱度减小，为熵减的反应，故A错误；B．在寒冷季节易诱发关节疼痛，说明降低温度，平衡正向移动，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；C．在寒冷季节易诱发关节疼痛，说明降低温度，平衡正向移动，正反应为放热反应，故C正确；D．降低温度，正、逆反应速率均减小，故D错误；选C。8．C【详解】A．由题给数据可知，反应ΔH-TΔS=(—92.2kJ/mol)—298K×(—0.1982kJ/(K·mol)≈—33.14kJ/mol＜0，所以反应能自发进行，故A错误；B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故B错误；C．由速率公式可知，反应速率与氮气和氢气的浓度成正比关系，与氨气的浓度成反比关系，所以幂指数最大的氢气浓度对反应速率影响最大，故C正确；D．由速率公式可知，反应速率与氨气的浓度成反比关系，所以反应达到一定转化率时将氨气从混合气中分离出去会增大反应速率，故D错误；故选C。9．B【详解】A．该反应正向气体分子数增大，，故A错误；B．由反应可知平衡常数，故B正确；C．该反应、，在高温条件下自发进行，故C错误；D．根据=反应物的键能和-生成物的键能和，可知，故D错误；故选：B。10．C【详解】A．根据碰撞理论，反应物分子间发生有效碰撞才能发生化学反应，A错误；B．反应过程的自发性可判断反应是否能发生，不能判断发生的速率，B错误；C．反应的，在室温下可自发进行，则，则一定有，C正确；D．反应为气体分子数减少的反应，熵变，D错误；选C。11．C【详解】A．硫在氧气中燃烧的反应为放热反应，气态硫的能量大于固态硫的反应，所以ΔH1小于ΔH2，故A错误；B．石墨燃烧热为1mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，则表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1，故B错误；C．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量为57.4kJ/mol，溶液中钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀会放出热量，则氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水反应的焓变小于-114.8kJ/mol，故C正确；D．碳酸钙分解的反应为熵增的吸热反应，高温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，低温条件下反应ΔH—TΔS＞0，不能自发进行，故D错误；故选C。12．C【详解】A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强，有利于平衡正向移动，但由于增大压强对设备要求和动力要求很高，成本高，效益可能不佳，A错误；B．反应放热，为提高转化率，应尽可能在较低温度下反应，但温度过低会使反应速率太慢，经济效益低，B错误；C．为加快反应速率，应使用催化剂，还需要考虑催化剂的最佳活性温度，不一定温度越高反应速率越大，C正确；D．化学反应能否自发进行的判断依据是，反应能否自发要综合焓变和熵变以及温度来判断，D错误；故答案选C。13．B【详解】A．图①中时刻突然减小，且到新平衡建立的时候，持续减小，说明平衡逆向移动。因反应的正反应为气体体积减小的放热反应，因此在时的改变是因为扩大容器体积导致平衡的移动。图①表示在时扩大容器体积，随时间变化的曲线，故A错误；B．由图②中图像可知，随着温度的升高NO的转化率下降，说明平衡逆向移动，则该反应的正向为放热反应。升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小。温度：A<C<B，压强：A<C<B，A点压强最小；化学平衡常数：A>C>B，则B点化学平衡常数最小，故B正确；C．图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，a点CO和H2转化率相同，当按照化学计量数之比投入时，两者转化率相同，即a=2，故C错误；D．图④中A、B两点是平衡时NH3体积分数相同的点，图中的最高点是N2和H2恰好按照方程式系数1∶3开始反应的平衡点，A点H2过量，B点N2过量，因此氢气的转化率不会相同，故D错误；故答案为B。14．D【详解】A．反应①为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行，则在较低温度下易自发进行，A错误；B．平衡常数等于平衡时生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比，纯固体和纯液体不计入其中；反应②的平衡常数，B错误；C．在恒容密闭容器中发生反应②，反应中只有水一种气体，其摩尔质量为定值，当气体摩尔质量不变时，不能说明反应达到平衡，C错误；D．由盖斯定律可知，反应①+②-③得反应④，则，D正确；故选D。15．D【详解】A．由生成物的体积分数()与温度()的关系图可知，温度下，反应先达到平衡，则，又温度下，平衡时的体积分数更小，可知升温平衡逆向移动，则正反应放热，A错误；B．由生成物的体积分数()与压强()的关系图可知，压强下，反应先达到平衡，则，又温度下，平衡时的体积分数更小，可知加压平衡逆向移动，则正反应为气体物质的量增大的反应，正反应，B错误；C．该反应的正反应为放热反应，则升温平衡逆向移动，则该反应的平衡常数随温度的升高而减小，C错误；D．该反应的，，则，故该反应能自发进行，D正确；故选D。16．(1)0.05mol•L-15033.3%或(2)CD(3)K=＞2＞(4)C【详解】（1）反应达到平衡时n(NH3)=0.2mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1molN2，由于反应开始时n(N2)=0.2mol，所以平衡时n(N2)=0.2mol-0.1mol=0.1mol，由于容器的容积是2L，则平衡时N2的浓度为c(N2)==0.05mol•L-1；根据反应方程式可知每反应产生0.2molNH3，反应消耗0.3molH2，反应开始时n(H2)=0.6mol，所以H2的平衡转化率为；反应开始时n(N2)=0.2mol，n(H2)=0.6mol，反应达到平衡时n(NH3)=0.2mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1molN2和0.3molH2，则平衡时n(N2)=0.1mol，n(H2)=0.3mol，气体总物质的量n(总)=0.1mol+0.3mol+0.2mol=0.6mol，所以NH3的体积分数为：或NH3的体积分数为：；（2）A．加了催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使化学平衡发生移动，故H2的转化率不变，A不符合题意；B．增大容器体积，导致体系的压强减小，化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动，H2的转化率减小，B不符合题意；C．降低反应体系的温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致H2的转化率提高，C符合题意；D．加入一定量N2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，使更多H2发生反应，故H2的转化率提高，D符合题意；故合理选项是CD；（3）①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数K的表达式为K=；②反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0的正反应是放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：200℃＜300℃，所以化学平衡常数K1＞K2；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃时化学平衡常数K==0.5，而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为；当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，由于容器的容积是0.5L，则c(NH3)=6mol/L，c(N2)=4mol/L，c(H2)=2mol/L，Qc=，化学反应未达到平衡状态，化学反应正向进行，故反应速率：v(N2正)＞v(N2逆)；（4）A．化学反应速率越快，单位时间内生产的产品越多，化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，A正确；B．勒夏特列原理即平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，B正确；C．加了催化剂，平衡不移动，催化剂不能提高产品产率，C错误；D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益，D正确；故合理选项是C。17．(1)<<(2)CD【详解】（1）根据图示，该反应为放热反应，<0，反应为气体分子数减小的反应，混乱度减小，是熵减的过程，则<0；（2）①向2L恒容密闭容器中按充入和，根据图示充入为2mol，为6mol，发生反应：，平衡时为0.5mol，为1.5mol，为1.5mol，为1.5mol，气体共5mol，恒温恒容条件下，压强之比等于气体的物质的量之比，则平衡时容器内压强是开始时压强的倍；②A．，即同一物质，正、逆反应速率不相等，不能说明