四川省成都市龙泉中学2017-2018学年高中化学（人教版选修四）第二章第四节《化学反应进行的方向》过关检测试题

（人教版选修4）《化学反应进行的方向》过关检测试题（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题(每小题5分，共60分)1．下列说法中正确的是(C)A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应一定熵增大，非自发反应一定熵减小或不变C．熵增加且放热的反应一定是自发反应D．非自发反应在任何条件下都不能实现解析：反应的自发性同时受焓变和熵变的影响。放热反应不都是自发的，吸热反应也不都是非自发的。自发反应不一定熵增大，非自发反应也不一定熵减小或不变。反应能不能发生受外界条件的影响，非自发反应在一定条件下也可能发生。2．相同物质的量的水，在不同的状态下，熵值最大的是(C)A．固态B．液态C．气态D．冰水共存态3．下列关于判断过程方向的说法正确的是(C)A．所有自发进行的化学反应都是放热反应B．高温高压条件下，石墨转化为金刚石是自发的化学反应C．由焓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解析：有些吸热反应也可自发进行，如反应2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是吸热反应，又是熵增反应，A项不正确；高温高压条件下，石墨转化为金刚石，要向体系中输入能量，本质仍然是非自发的，B项不正确；同一物质，气态时熵值最大，液态时熵值次之，固态时熵值最小，D项不正确。4．下列说法不正确的是(C)A．体系有序性越高，熵值就越低B．自发过程将导致体系的熵减小C．吸热反应不可以自发进行D．同种物质气态时熵值最大5．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1。下列说法中正确的是(D)A．该反应中熵变小于0，焓变大于0B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D．判断反应能否自发进行需要根据ΔH与ΔS综合考虑6．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是(D)A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g) ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s) ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g) ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98kJ·mol－1解析：反应能自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS的符号发生变化。对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，都有ΔH－TΔS>0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即较低温度时反应能自发进行；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，都有ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。7．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×1030；2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081；2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92。以下说法正确的是(C)A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确解析K1的表达式应为K1＝eq\f(c(N2)·c(O2),c2(NO))，A错误；常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为5×10－82，B错误；由于三个反应都处在常温下，根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确。8．某反应：A=B＋C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是(D)A．ΔH＜0、ΔS＜0 B．ΔH＞0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＞0解析：由ΔG＝ΔH－TΔS＜0反应自发进行知：ΔH＜0、ΔS＜0的反应在低温时自发进行；ΔH＞0、ΔS＜0的反应一定不能自发进行；ΔH＜0、ΔS＞0的反应一定能自发进行；ΔH＞0、ΔS＞0的反应在高温时自发进行。9．一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH2=CH2(g)＋4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是(C)A．生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)B．平衡常数：KM＞KNC．当温度高于250℃，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%解析升温，CO2的平衡转化率减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以KM>KN，B正确；A项，N点虽然催化剂的催化效率低于M点，但温度高，所以有可能v(N)>v(M)，正确；C项，催化剂的催化效率降低，是由于温度升高，催化剂的活性降低造成的，不是平衡移动造成的，错误；D项，M点CO2的平衡转化率为50%，此时，乙烯的体积分数为eq\f(\f(1,2)×1×50%,3－1×50%×3＋1－1×50%＋\f(1,2)×1×50%＋\f(1,2)×1×50%×4)×100%≈7.7%。10．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为：ΔH－TΔS<0反应能正向自发进行ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态ΔH－TΔS>0反应不能自发进行设反应A(s)=D(g)＋E(g)ΔH－TΔS＝(－4500＋11T)J·mol－1，要防止反应发生，温度必须(A)A．高于409KB．低于136KC．高于136K而低于409KD．低于409K解析：要防止反应发生，需满足ΔH－TΔS>0的条件，解不等式得T>409K。11．一定温度下(T1＜T2)，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOH2CH3OH(g)ⅠT10.20.40.18ⅡT10.40.8ⅢT20.20.40.16下列说法正确的是(D)A．该反应的正反应为吸热反应B．达平衡时，容器Ⅰ中CH3OH(g)的体积分数比容器Ⅱ中的大C．采取加压、增大c(H2)、加入合适的催化剂等措施，都能提高CO的转化率D．若起始时向容器Ⅰ中充入CO0.2mol、H20.2mol、CH3OH(g)0.5mol，反应将向正反应方向进行解析A项，对比Ⅰ、Ⅲ数据，可知温度升高，CH3OH的物质的量减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，错误；B项，Ⅱ相对于Ⅰ是成比例的增加投料量，相当于加压，平衡向正反应方向移动，Ⅱ中CH3OH的物质的量分数增大，错误；C项，催化剂不影响平衡移动，故不会提高CO的转化率，错误；D项，由Ⅰ中数据有：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)c始/mol·L－10.10.20c变/mol·L－10.090.180.09c平/mol·L－10.010.020.09K＝eq\f(c(CH3OH),c(CO)·c2(H2))＝eq\f(0.09,0.01×0.022)＝22500，Q＝eq\f(c(CH3OH),c(CO)·c2(H2))＝eq\f(0.25,0.1×0.12)＝250<K，向正反应方向建立平衡，正确。12．在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(C)A．升高温度，平衡常数增大B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率C．Q点时，Y的转化率最大D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大解析A项，分析图像，X的体积分数先减小后增大，减小到最低，这是化学平衡的建立过程，后增大，这是平衡的移动过程，升高温度，体积分数增大，说明升高温度，平衡向左移动，使平衡常数减小，故A错；B项，M点温度高，故反应速率快，B错误；从开始到Q点是正向建立平衡的过程，转化率逐渐增大，从Q到M点升高温度，平衡向左移动，使转化率降低，Q点最大，故C正确；平衡时再充入Z，达到的新平衡与原平衡是等效的，故体积分数相等，D错。二、非选择题(本题包括4小题，共40分)13．（每空2分，共12分）有A、B、C、D四个反应：反应ABCDΔH/kJ/mol10.51.80－126－11.7ΔS/J/(mol·K)30.0－113.084.0－105.0在任何温度下都能自发进行的反应是______；任何温度下都不能自发进行的反应是__________；另两个反应中，在温度高于_________℃时，可自发进行的反应是______________；在温度低于_________℃时，可自发进行的反应是__________________。答案：CB77A－161.6D14．（除标注外，每空2分，共13分）在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＝QkJ·mol－1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)Q________0(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)熵变ΔS________0(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。(4)升高温度平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向________方向移动。答案：(1)＜（3分）(2)＞（3分）(3)能（3分）(4)减小逆反应解析：据图像可知，该反应是放热反应，故Q＜0；据反应特点可知，该反应是熵增大的反应；据此可知该反应能自发进行。升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。15．（每空3分，共15分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。(1)现有反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。在850℃时，K＝1。①如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应________(填标号)。a．一定向正反应方向移动b．在平衡移动过程中正反应速率先增大后减小c．一定向逆反应方向移动d．在平衡移动过程中逆反应速率先减小后增大②若反应的容器容积为2.0L，反应时间为4.0min，容器内气体的物质的量减小了0.8mol，在这段时间内CO2的平均反应速率为________。③在850℃时，若向1L的密闭容器中同时充入3.0molCO2(g)、1.0molH2(g)、1.0molCH3OH(g)和5molH2O(g)，上述反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________________________________________________________________________________________。②为了提高该反应中CO2的转化率，可以采取的措施是________________________________________________________________________。答案(1)①ad②0.05mol·L－1·min－1③逆反应(2)①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低②增大反应压强或增大CH4的浓度(或其他合理答案)解析(1)①平衡常数只与温度有关，平衡常数K值增大，说明是对反应降低温度，故