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．通过反应可实现的资源化利用。下列有关说法错误的是已知上述反应中相关化学键的键能数据如下：化学键C-HH-H键能803413436bA．断裂1molH-H键需吸收436kJ热量B．该反应在高温下可自发进行C．反应中每消耗11.2L(标准状况下)，转移的电子数为D．选择合适、高效的催化剂可以降低反应的焓变并提高化学反应速率2．下列关于化学反应的叙述正确的是A．ΔH＞0的化学反应一定不能自发进行B．反应的熵(体系混乱度)增大(即ΔS＞0)C．非自发反应在任何条件下都不能发生D．熵增加且放热的反应一定是自发反应3．下图为物质的温度随时间而变化的降温曲线，已知葡萄糖的溶解会改变水的凝固点，且改变值与葡萄糖的浓度成正比。则下列说法错误的是A．水结冰是熵减的过程B．由TB′<TB可知，葡萄糖的存在降低了水的凝固点C．由TB″<TB′可知，(2)对应的葡萄糖浓度大于(3)D．B′C′与B″C″温度不断下降，是由于水的不断凝固改变了溶液的浓度，进而改变了水的凝固点4．反应X(g)十Y(g)Z(g)+W(s)的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>05．已知反应：，则此反应A．任何条件下都可自发进行 B．任何条件下都不可自发进行C．高温下可自发进行 D．低温下可自发进行6．用活性炭与NO2反应：为2C(s)+2NO2(g)⇌2CO2(g)+N2(g)来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是A．该反应只在高温条件下能自发进行B．该反应平衡常数的表达式为C．该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为D．该反应到达平衡后，升高温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快7．下列说法或表示方法中正确的是A．由C(金刚石)=C(石墨)ΔH=-1.9kJ·mol-1可知，金刚石比石墨稳定B．相同条件下，1molCH4(g)的熵大于lmolH2(g)C．在101KPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1D．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0，低温有利于该反应的自发进行8．已知某反应为。在某密闭容器中充入一定量A气体发生上述反应。下列推论1和2都正确的是选项条件推论1推论2A较低温度下能自发进行恒容下，平衡后充入A，A的平衡转化率减小B较高温度下能自发进行如图所示，时改变的条件可能是增大压强C任何温度下都能自发进行平衡后增大压强，平衡不移动，各物质浓度保持不变D任何温度下都能自发进行恒压下，平衡后充入A气体瞬间，平衡向逆反应方向移动A．A B．B C．C D．D二、填空题9．已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)298K时，ΔH=-92.2kJ·mol-1ΔS=-198.2J·K-1·mol-1，试判断该反应在常温下能否自发进行。______10．在下列变化中，体系的熵将发生怎样的变化？(1)冰融化___________(2)水蒸气冷凝___________(3)蔗糖溶解在水中___________(4)___________11．某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。(1)升高温度，v(正)___，v(逆)___，SO2的转化率___。(2)加正催化剂，v(正)___，v(逆)___，O2的物质的量___。(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量___，SO2的转化率___。(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K=___；升高温度，K值将___。12．化学反应方向的判据在等温、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____0反应正向能自发进行；ΔH－TΔS____0反应达到平衡状态；ΔH－TΔS____0反应正向不能自发进行。13．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：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)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，K1____K2(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【参考答案】一、选择题1．D解析：A．由表格数据知断裂1molH-H键需吸收436kJ热量，A正确；B．该反应是熵增焓增的反应，由复合判据知，该反应在高温下可自发进行，B正确；C．反应中二氧化碳中碳元素和甲烷中的氢元素共得6e-电子化合价降低，甲烷中碳失6e-化合价升高。反应中每消耗11.2L(标准状况下)即0.5mol，转移的电子数为，C正确；D．催化剂不能改变反应的焓变，D项错误；故选D。2．D解析：A．反应是否自发进行由ΔG=ΔH-TΔS决定，ΔG＜0的反应能自发进行，ΔH＞0，ΔS＞0的反应在高温条件下能自发进行，如碳酸氢铵的分解反应，故A错误；B．反应物为气体，生成物为液体，该反应是熵减少的反应，故B错误；C．非自发反应在改变温度的条件下使ΔG＜0，则反应就能自发进行，故C错误；D．熵增加且放热的反应，ΔS＞0，ΔH＜0，ΔG=ΔH-TΔS始终小于0，反应一定是自发反应，故D正确；故选D。3．C解析：A．水结冰是由液态转化为固态，是熵减的过程，A项正确；B．由图可知，TB为纯水的凝固点，但是TB′<TB，所以葡萄糖的存在降低了水的凝固点，B项正确；C．由TB″<TB′和与葡萄糖的浓度成正比可知，(2)的小，对应的葡萄糖浓度小于(3)，C项错误；D．由图可知，B′C′与B″C″温度不断下降，主要是由于水不断凝固改变了溶液的浓度，进而改变了水的凝固点，D项正确；故答案选C。4．C解析：由图可知，反应为，反应为气体分子数减小的反应，且生成物能量小于反应物能量，故为放热的熵减反应，ΔH<0，ΔS<0；故选C。5．C解析：判断根据为：ΔH-TΔS＜0，反应自发进行，2Al2O3(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO2(g)ΔH=+2171kJ·mol-1，ΔS大于零；所以要使反应发生，需要在高温下才能自发进行，C正确；故选C。6．C解析：A．该反应，，<0可以自发，根据反分析可知该反应在低温条件下能自发进行，故A错误；B．反应平衡常数是产物系数次幂乘积除以反应物系数次幂乘积，但是纯固体和纯液体不写入平衡常数，该反应平衡常数的表达式为，故B错误；C．该反应若2molNO2完全反应时转移8mol电子，该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为，故C正确；D．升高温度，正反应速率和逆反应速率都加快，平衡逆向移动，逆反应速率加快的多，故D错误；故答案为C7．B解析：A．由热化学方程式可知，金刚石转化为石墨是放热反应，所以石墨更稳定，A错误；B．相同条件下，相同物质的量气体，分子中原子越多，熵越大，B正确；C．表示物质燃烧热的热化学方程式可燃物纯物质的化学计量数为1，C错误；D．根据反应特征，该反应正向ΔS>0，ΔH>0，ΔG=ΔH-TΔS，当T数值较大时，ΔG<0，所以高温有利于该反应自发进行，D错误；综上，本题选B。8．B解析：A．根据自由能复合判据，自发反应条件是，对气体分子数减小的放热反应，在较低温度下能自发进行，恒容下，平衡后充入A，相当于原平衡缩小体积，平衡向正反应方向移动，A的平衡转化率增大，故A错误；B．对于气体分子数增大的吸热反应，在较高温度下能自发进行；如试题图片所示，时正、逆反应速率都增大，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，增大压强，符合题意，如果增大B或C浓度，正反应速率在原点上增大，是连续的点，不符合题意，故B正确；C．对于气体分子数不变(嫡变接近0)的放热反应，在任何温度下自由能小于0，能自发进行；增大压强，缩小体积，虽然平衡不移动，但是各物质浓度同倍数增大，故C错误；D．对于气体分子数增大的放热反应，任何温度下，自由能都小于0；恒压下，平衡后充入A气体，A的浓度增大，而B、C的浓度减小，故平衡向正反应方向移动，故D错误；故答案为B。二、填空题9．ΔH―TΔS=-92.2-298×(-198.2)×10-3=-33.1<0，所以，合成氨反应是自发反应解析：ΔH-TΔS<0的反应能自发进行，ΔH-TΔS=-92.2-298×(-198.2)×10-3=-33.1<0，所以，合成氨反应是自发反应。10．(1)熵增(2)熵减(3)熵增(4)熵减解析：(1)冰吸收能量融化，水分子所含能量增加，运动速度加快，体系混乱程度增大，属于熵增过程，故此处填熵增；(2)水蒸气冷凝，放出能量，水分子所含能量减小，运动速度变慢。体系混乱程度减小，属于熵减过程，故此处填熵减；(3)蔗糖溶解在水中，所得溶液混乱程度增大，属于熵增过程，故此处填熵增；(4)HCl、NH3反应生成固体NH4Cl，气体减少，体系混乱程度减小，属于熵减过程，故此处填熵减。11．增大增大减小增大增大不变增大增大减小解析：(1)升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。因此v(正)增大，v(逆)也增大。由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此SO2的转化率减小；(2)加正催化剂，能够降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。所以v(正)增大，v(逆)增大，但由于正、逆反应速率改变的倍数相等，加入催化剂后，正、逆反应速率仍然相等，故化学平衡不发生移动，故O2的物质的量不变；(3)缩小容器的体积，体系的压强增大。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，化学平衡正向移动，导致达到平衡后SO3的物质的量增大，SO2的转化率增大；(4)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，则该反应的平衡常数K值的表达式：K=；升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数减小。12．ΔH－TΔS<=>解析：略13．(1)0.05mol•L-15033.3%或(2)CD(3)K=＞2＞(4)C解析：（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