化學反應的方向 同步練習題 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1+

2.3化學反應的方向同步練習題一、選擇題1．通過反應可實現的資源化利用。下列有關說法錯誤的是已知上述反應中相關化學鍵的鍵能數據如下：化學鍵C-HH-H鍵能803413436bA．斷裂1molH-H鍵需吸收436kJ熱量B．該反應在高溫下可自發(fā)進行C．反應中每消耗11.2L(標準狀況下)，轉移的電子數為D．選擇合適、高效的催化劑可以降低反應的焓變并提高化學反應速率2．下列關于化學反應的敘述正確的是A．ΔH＞0的化學反應一定不能自發(fā)進行B．反應的熵(體系混亂度)增大(即ΔS＞0)C．非自發(fā)反應在任何條件下都不能發(fā)生D．熵增加且放熱的反應一定是自發(fā)反應3．下圖為物質的溫度隨時間而變化的降溫曲線，已知葡萄糖的溶解會改變水的凝固點，且改變值與葡萄糖的濃度成正比。則下列說法錯誤的是A．水結冰是熵減的過程B．由TB′<TB可知，葡萄糖的存在降低了水的凝固點C．由TB″<TB′可知，(2)對應的葡萄糖濃度大于(3)D．B′C′與B″C″溫度不斷下降，是由于水的不斷凝固改變了溶液的濃度，進而改變了水的凝固點4．反應X(g)十Y(g)Z(g)+W(s)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>05．已知反應：，則此反應A．任何條件下都可自發(fā)進行 B．任何條件下都不可自發(fā)進行C．高溫下可自發(fā)進行 D．低溫下可自發(fā)進行6．用活性炭與NO2反應：為2C(s)+2NO2(g)?2CO2(g)+N2(g)來消除氮氧化物產生的空氣污染。下列說法正確的是A．該反應只在高溫條件下能自發(fā)進行B．該反應平衡常數的表達式為C．該反應中消耗1molNO2，轉移電子的數目為D．該反應到達平衡后，升高溫度，正反應速率減慢，逆反應速率加快7．下列說法或表示方法中正確的是A．由C(金剛石)=C(石墨)ΔH=-1.9kJ·mol-1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定B．相同條件下，1molCH4(g)的熵大于lmolH2(g)C．在101KPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1D．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0，低溫有利于該反應的自發(fā)進行8．已知某反應為。在某密閉容器中充入一定量A氣體發(fā)生上述反應。下列推論1和2都正確的是選項條件推論1推論2A較低溫度下能自發(fā)進行恒容下，平衡后充入A，A的平衡轉化率減小B較高溫度下能自發(fā)進行如圖所示，時改變的條件可能是增大壓強C任何溫度下都能自發(fā)進行平衡后增大壓強，平衡不移動，各物質濃度保持不變D任何溫度下都能自發(fā)進行恒壓下，平衡后充入A氣體瞬間，平衡向逆反應方向移動A．A B．B C．C D．D二、填空題9．已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)298K時，ΔH=-92.2kJ·mol-1ΔS=-198.2J·K-1·mol-1，試判斷該反應在常溫下能否自發(fā)進行。______10．在下列變化中，體系的熵將發(fā)生怎樣的變化？(1)冰融化___________(2)水蒸氣冷凝___________(3)蔗糖溶解在水中___________(4)___________11．某密閉容器中有如下可逆反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反應是放熱反應)，達到平衡后，其它條件不變時，只改變下列的某一個條件，將變化的情況(增大、減小、不變)填入空格中。(1)升高溫度，v(正)___，v(逆)___，SO2的轉化率___。(2)加正催化劑，v(正)___，v(逆)___，O2的物質的量___。(3)縮小容器的體積，SO3的物質的量___，SO2的轉化率___。(4)該反應的平衡常數K值的表達式：K=___；升高溫度，K值將___。12．化學反應方向的判據在等溫、等壓及除了體積功以外不做其他功的條件下，化學反應的方向可以用反應的焓變和熵變來綜合判斷，判據為____。ΔH－TΔS____0反應正向能自發(fā)進行；ΔH－TΔS____0反應達到平衡狀態(tài)；ΔH－TΔS____0反應正向不能自發(fā)進行。13．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用，合成氨工業(yè)在國民生產中有重要意義。以下是關于合成氨的有關問題，請回答：(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定條件下發(fā)生反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，若在5分鐘時反應達到平衡，此時測得NH3的物質的量為0.2mol。則平衡時c(N2)=____。平衡時H2的轉化率為____%。平衡時NH3的體積分數是____。(2)平衡后，若提高H2的轉化率，可以采取的措施有____。(填寫序號)A．加了催化劑 B．增大容器體積C．降低反應體系的溫度 D．加入一定量N2(3)若在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行如下反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，其化學平衡常數K與溫度T的關系如表所示。請完成下列問題：T/℃200300400KK1K20.5①寫出化學平衡常數K的表達式____。②試比較K1、K2的大小，K1____K2(填“＞”“＜”或“=”)；③400℃時，反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數為____。當測得NH3、N2和H2物質的量分別為3mol、2mol和1mol時，則該反應的v(N2正)____v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。(4)根據化學反應速率和化學平衡理論，聯系合成氨的生產實際，你認為下列說法不正確的是____。(填寫序號)A．化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內快出產品B．勒夏特列原理可指導怎樣使用有限原料多出產品C．催化劑的使用是提高產品產率的有效方法D．正確利用化學反應速率和化學反應限度理論都可以提高化工生產的綜合經濟效益【參考答案】一、選擇題1．D解析：A．由表格數據知斷裂1molH-H鍵需吸收436kJ熱量，A正確；B．該反應是熵增焓增的反應，由復合判據知，該反應在高溫下可自發(fā)進行，B正確；C．反應中二氧化碳中碳元素和甲烷中的氫元素共得6e-電子化合價降低，甲烷中碳失6e-化合價升高。反應中每消耗11.2L(標準狀況下)即0.5mol，轉移的電子數為，C正確；D．催化劑不能改變反應的焓變，D項錯誤；故選D。2．D解析：A．反應是否自發(fā)進行由ΔG=ΔH-TΔS決定，ΔG＜0的反應能自發(fā)進行，ΔH＞0，ΔS＞0的反應在高溫條件下能自發(fā)進行，如碳酸氫銨的分解反應，故A錯誤；B．反應物為氣體，生成物為液體，該反應是熵減少的反應，故B錯誤；C．非自發(fā)反應在改變溫度的條件下使ΔG＜0，則反應就能自發(fā)進行，故C錯誤；D．熵增加且放熱的反應，ΔS＞0，ΔH＜0，ΔG=ΔH-TΔS始終小于0，反應一定是自發(fā)反應，故D正確；故選D。3．C解析：A．水結冰是由液態(tài)轉化為固態(tài)，是熵減的過程，A項正確；B．由圖可知，TB為純水的凝固點，但是TB′<TB，所以葡萄糖的存在降低了水的凝固點，B項正確；C．由TB″<TB′和與葡萄糖的濃度成正比可知，(2)的小，對應的葡萄糖濃度小于(3)，C項錯誤；D．由圖可知，B′C′與B″C″溫度不斷下降，主要是由于水不斷凝固改變了溶液的濃度，進而改變了水的凝固點，D項正確；故答案選C。4．C解析：由圖可知，反應為，反應為氣體分子數減小的反應，且生成物能量小于反應物能量，故為放熱的熵減反應，ΔH<0，ΔS<0；故選C。5．C解析：判斷根據為：ΔH-TΔS＜0，反應自發(fā)進行，2Al2O3(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO2(g)ΔH=+2171kJ·mol-1，ΔS大于零；所以要使反應發(fā)生，需要在高溫下才能自發(fā)進行，C正確；故選C。6．C解析：A．該反應，，<0可以自發(fā)，根據反分析可知該反應在低溫條件下能自發(fā)進行，故A錯誤；B．反應平衡常數是產物系數次冪乘積除以反應物系數次冪乘積，但是純固體和純液體不寫入平衡常數，該反應平衡常數的表達式為，故B錯誤；C．該反應若2molNO2完全反應時轉移8mol電子，該反應中消耗1molNO2，轉移電子的數目為，故C正確；D．升高溫度，正反應速率和逆反應速率都加快，平衡逆向移動，逆反應速率加快的多，故D錯誤；故答案為C7．B解析：A．由熱化學方程式可知，金剛石轉化為石墨是放熱反應，所以石墨更穩(wěn)定，A錯誤；B．相同條件下，相同物質的量氣體，分子中原子越多，熵越大，B正確；C．表示物質燃燒熱的熱化學方程式可燃物純物質的化學計量數為1，C錯誤；D．根據反應特征，該反應正向ΔS>0，ΔH>0，ΔG=ΔH-TΔS，當T數值較大時，ΔG<0，所以高溫有利于該反應自發(fā)進行，D錯誤；綜上，本題選B。8．B解析：A．根據自由能復合判據，自發(fā)反應條件是，對氣體分子數減小的放熱反應，在較低溫度下能自發(fā)進行，恒容下，平衡后充入A，相當于原平衡縮小體積，平衡向正反應方向移動，A的平衡轉化率增大，故A錯誤；B．對于氣體分子數增大的吸熱反應，在較高溫度下能自發(fā)進行；如試題圖片所示，時正、逆反應速率都增大，逆反應速率大于正反應速率，平衡向逆反應方向移動，增大壓強，符合題意，如果增大B或C濃度，正反應速率在原點上增大，是連續(xù)的點，不符合題意，故B正確；C．對于氣體分子數不變(嫡變接近0)的放熱反應，在任何溫度下自由能小于0，能自發(fā)進行；增大壓強，縮小體積，雖然平衡不移動，但是各物質濃度同倍數增大，故C錯誤；D．對于氣體分子數增大的放熱反應，任何溫度下，自由能都小于0；恒壓下，平衡后充入A氣體，A的濃度增大，而B、C的濃度減小，故平衡向正反應方向移動，故D錯誤；故答案為B。二、填空題9．ΔH―TΔS=-92.2-298×(-198.2)×10-3=-33.1<0，所以，合成氨反應是自發(fā)反應解析：ΔH-TΔS<0的反應能自發(fā)進行，ΔH-TΔS=-92.2-298×(-198.2)×10-3=-33.1<0，所以，合成氨反應是自發(fā)反應。10．(1)熵增(2)熵減(3)熵增(4)熵減解析：(1)冰吸收能量融化，水分子所含能量增加，運動速度加快，體系混亂程度增大，屬于熵增過程，故此處填熵增；(2)水蒸氣冷凝，放出能量，水分子所含能量減小，運動速度變慢。體系混亂程度減小，屬于熵減過程，故此處填熵減；(3)蔗糖溶解在水中，所得溶液混亂程度增大，屬于熵增過程，故此處填熵增；(4)HCl、NH3反應生成固體NH4Cl，氣體減少，體系混亂程度減小，屬于熵減過程，故此處填熵減。11．增大增大減小增大增大不變增大增大減小解析：(1)升高溫度，物質的內能增加，分子之間的有效碰撞次數增加，化學反應速率加快。因此v(正)增大，v(逆)也增大。由于該反應的正反應是放熱反應，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，因此SO2的轉化率減小；(2)加正催化劑，能夠降低反應的活化能，使更多的普通分子變?yōu)榛罨肿?，分子之間的有效碰撞次數增加，化學反應速率加快。所以v(正)增大，v(逆)增大，但由于正、逆反應速率改變的倍數相等，加入催化劑后，正、逆反應速率仍然相等，故化學平衡不發(fā)生移動，故O2的物質的量不變；(3)縮小容器的體積，體系的壓強增大。由于該反應的正反應是氣體體積減小的反應，所以增大壓強，化學平衡正向移動，導致達到平衡后SO3的物質的量增大，SO2的轉化率增大；(4)化學平衡常數是可逆反應達到平衡狀態(tài)時，各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比，則該反應的平衡常數K值的表達式：K=；升高溫度，化學平衡逆向移動，導致化學平衡常數減小。12．ΔH－TΔS<=>解析：略13．(1)0.05mol?L-15033.3%或(2)CD(3)K=＞2＞(4)C解析：（1）反應達到平衡時n(NH3)=0.2mol，根據物質反應轉化關系可知反應消耗0.1molN2，由于反應開始時n(N2)=0.2mol，所以平衡時n(N2)=0.2mol-0.1mol=0.1mol，由于容器的容積是2L，則平衡時N2的濃度為c(N2)==0.05mol?L-1；根據反應方程式可知每反應產生0.2molNH3，反應消耗0.3molH2，反應開始時n(H2)=0.6mol，所以H2的平衡轉化率為；反應開始時n(N2)=0.2mol，n(H2)=0.6mol，反應達到平衡時n(NH3)=0.2mol，根據物質反應轉化關系可知反應消耗0.1molN2和0.3molH2，則平衡時n(N2)=0.1mol，n(H2)=0.3mol，氣體總物質的量n(總)=0.1mol+0.3mol+0.2mol=0.6mol，所以NH3的體積分數為：或NH3的體積分數為：；（2）A．加了催化劑只能加快反應速率，縮短達到平衡所需時間，而不能使化學平衡發(fā)生移動，故H2的轉化率不變，A不符合題意；B．增大容器體積，導致體系的壓強減小，化學平衡向氣體體積擴大的逆反應方向移動，H2的轉化率減小，B不符合題意；C．降低反應體系的溫度，化學平衡向放熱的正反應方向移動，導致H2的轉化率提高，C符合題意；D