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文檔簡介
2.1化學反應的方向練習高二上學期化學魯科版(2019)選擇性必修1一、單選題1.工業(yè)制硫酸中的一步重要反應是SO2在400~500℃下的催化氧化:A.升高溫度,可以增大反應速率B.提高反應時的溫度,可以實現(xiàn)SOC.使用催化劑是為了增大反應速率,提高生產(chǎn)效率D.通過調控反應條件,可以提高該反應進行的程度2.運用相關化學知識進行判斷,下列結論錯誤的是()A.冰在室溫下自動熔化成水,這是熵增的過程B.某吸熱反應能自發(fā)進行,因此該反應是熵增的過程C.高錳酸鉀受熱分解是熵增的過程D.△H<0的反應在常溫常壓下都能自發(fā)進行3.某溫度下,反應CsA.該反應中斷裂反應物化學鍵吸收的能量小于形成生成物化學鍵放出的能量B.該反應過程中有極性鍵的斷裂和生成C.恒容條件下通入Ar,壓強增大,則化學反應速率增大D.改變反應條件,反應物能100%完全轉化為生成物4.下列變化過程中,ΔS<0的是()A.氯化鈉溶于水中B.CaCO3(s)分解為CaO(s)和CO2(g)C.干冰的升華D.NH3(g)和HCl(g)反應生成NH4Cl5.為了更好地利用化學反應中的物質和能量變化,研究化學反應的快慢和程度具有重要的意義。下列說法正確的是A.冰融化成水不屬于吸熱反應B.原電池是電能轉化為化學能的裝置C.化學反應速率快的反應一定不是可逆反應D.溫度升高,吸熱反應的反應速率會減小6.根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式(碘為氣態(tài)或固態(tài)),下列判斷正確的是()(ⅰ)I2(?)+H2(g)?2HI(g)+9.48kJ(ⅱ)I2(?)+H2(g)?2HI(g)-26.48kJA.ⅰ中碘為氣態(tài),ⅱ中碘為固態(tài)B.反應(ⅰ)的產(chǎn)物比反應(ⅱ)的產(chǎn)物穩(wěn)定C.1molI2(g)中通入1molH2(g),反應放熱9.48kJD.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJ7.下列有關化學反應方向及其判據(jù)的說法中錯誤的是()A.反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)在常溫下不能自發(fā)進行,則該反應的△H>0B.反應NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行,則該反應的△H<0C.反應2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行,則該反應的△H>0D.反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低溫下能自發(fā)進行,則該反應的△H<08.工業(yè)制硫酸中的一步重要反應是SO2在400~500℃下的催化氧化:2SO2+O2?2SO3,這是一個正反應放熱的可逆反應。如果反應在密閉容器中進行,下述有關說法中錯誤的是()A.使用催化劑是為了加快反應速率,提高生產(chǎn)效率B.在上述條件下,SO2不可能100%地轉化為SO3C.為了提高SO2的轉化率,應適當提高O2的濃度D.達到平衡時,SO2的濃度與SO3的濃度相等9.對于反應4NHA.該反應只有在高溫條件下能自發(fā)進行B.升高溫度,該反應的平衡常數(shù)減小C.4molNH3和5molOD.斷裂1molN?H鍵的同時生成1molH?O鍵,說明反應達到平衡狀態(tài)10.化學與生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展密切相關,下列敘述正確的是()A.華為5G手機麒麟9000芯片(HUAWEIKirin)主要成分是二氧化硅B.“酒曲”的釀酒工藝,是利用了催化劑使平衡正向移動的原理C.免洗洗手液的有效成分之一活性銀離子能使病毒蛋白質變性D.葛洪所著《抱樸子》中“丹砂(HgS)燒之成水銀,積變又還原成丹砂”,二者為可逆反應11.下列說法不正確的是:A.反應NH3B.對于2A(g)+B(g)?2C(g)△H>0,當溫度升高時,平衡向正反應方向移動,V正和V逆均增大C.對于2A(g)+B(g)?2C(g)△H>0,增大A的濃度,平衡向正反應方向移動,V正和V逆均增大D.升高溫度或加入催化劑能使單位體積內活化分子的百分數(shù)增大,但原因不同12.CO和NH3混合,在一定條件下反應合成尿素:2NHA.反應在一定條件下能自發(fā)進行的原因是ΔS>0B.反應的平衡常數(shù)K=C.反應每生成1molCO(NHD.用E表示鍵能,該反應ΔH=6E(N?H)+2E(C=O)?2E(H?O)13.下列對化學反應預測正確的是()選項化學反應方程式已知條件預測AM(s)═X(g)+Y(s)△H>0它是非自發(fā)反應BW(s)+xG(g)═20Q(g)△H<0,自發(fā)反應x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)═4W(g)+6G(g)能自發(fā)反應△H一定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)═4Q(s)常溫下,自發(fā)進行△H>0A.A B.B C.C D.D14.已知斷裂1mol共價鍵所需要吸收的能量分別為H—H:436kJ,I—I:151kJ,H—I:299kJ,下列對H2(g)+I2(g)?2HI(g)的反應類型判斷錯誤的是()A.吸收能量的反應 B.放出能量的反應C.氧化還原反應 D.可逆反應15.對于反應4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1ΔS=-280.1J·mol-1·K-1。在常溫、常壓下反應能自發(fā)進行,對反應的方向起決定性作用的是()A.熵變 B.溫度 C.壓強 D.焓變16.下列關于能量判據(jù)和熵判據(jù)的說法中,錯誤的是()A.放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程,吸熱的自發(fā)過程一定為熵增加的過程B.放熱過程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的過程一定是自發(fā)的C.在室溫下碳酸鈣的分解反應不能自發(fā)進行,但同樣是這個吸熱反應在較高溫度(1200K)下則能自發(fā)進行D.由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A)和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù),將更適合于所有的過程17.已知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.0kJ·mol-1,兩步熱循環(huán)制H2的過程如圖。下列說法正確的是()過程I:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)?HⅠ=+604.8kJ·mol-1過程II:H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g)?HIIA.該制氫過程中FeO為催化劑B.整個過程中能量轉化形式只存在太陽能轉化為化學能C.過程II在任何溫度下均為自發(fā)反應D.根據(jù)蓋斯定律?HI+?HII=018.下列關于化學反應方向的說法正確的是()A.凡是放熱的反應都是自發(fā)反應B.凡是需要加熱才發(fā)生的反應都是非自發(fā)反應C.凡是熵增的反應都是自發(fā)反應D.反應是否自發(fā),需要綜合考慮反應焓變和熵變19.可逆反應:mA(g)+nB(g)?pC(g)+gD(g)的v-t圖象如圖甲所示。若其他條件都不變,只在反應前加入合適的催化劑,則其v-t圖象如圖乙所示?,F(xiàn)有下列敘述:①a1=a2;②a1<a2;③b1=b2;④b1<b2;⑤t1>t2;⑥t1=t2。則以上所述各項符合題意的組合為A.②④⑥ B.②④⑤ C.②③⑤ D.②③⑥20.一定條件下將2molSO2和2molSO3氣體混合于一固定容積的密閉容器中,發(fā)生反應:2SO2+O22SO3,平衡時SO3為nmol,在相同溫度下,分別按下列配比在上述容器中放入起始物質,平衡時SO3的物質的量可能大于n的是()A.2molSO2+1molO2B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3D.3molSO2+1molSO3二、填空題21.從化合價和物質類別兩個視角認識元素及其化合物性質是重要的化學學習方式。圖1是Fe及其化合物的化合價—物質類別二維圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)工業(yè)上冶煉Fe常用的方法是。A.電解法 B.還原法 C.熱分解法 D.物理方法(2)若圖1中的F為硫酸鹽,請寫出由物質D轉化為物質F的離子方程式:。(3)圖1中的B在潮濕的空氣中很容易發(fā)生化合反應變成E,該反應的化學方程式為。(4)圖1中的F與C在水溶液中轉化的離子反應有:2Fe3++2I??2Fe2++I2A.淀粉溶液 B.KSCN溶液C.CCl4 22.已知2CO(g)?CO2(g)+C(s),T=980k時,△H-TΔS=O。當體系溫度低于980k時.估計△H-T△S的正負符號為,所以正反應進行(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”);當體系溫度高于980k時.△H-T△S的正負符號為。在冶金工業(yè)中,以C作為還原劑溫度高于980k時的氧化物是以為主,低于980k時以為主。三、實驗探究題23.習近平主席在第75屆聯(lián)合國大會提出,我國要在2030年前實現(xiàn)碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。因此二氧化碳的固定和轉化成為科學家研究的重要課題。在適當?shù)臈l件下,CO2可發(fā)生以下兩個反應:反應①:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=–49.6kJ·mol-1反應②:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH2=–122.5kJ·mol-1(1)反應①的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。(2)已知反應①ΔH1=–49.6kJ·mol-1,在(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。(3)反應①在起始物n(H2)/n(CO2)=3時,在不同條件下達到平衡,設體系中甲醇的物質的量分數(shù)為x(CH3OH),在t=250℃時x(CH3OH)隨壓強(p)的變化及在p=5×103Pa時x(CH3OH)隨溫度(t)的變化,如圖所示。①上圖中表示在恒壓條件下進行反應的曲線是(填“a”或“b"”)。②t=250℃時,改變壓強達到平衡時x(CH3OH)=0.05,CO2的平衡轉化率α=%(保留三位有效數(shù)字)(4)一定溫度下,在某一恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2,進行反應2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)。下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是____(填序號)。A.c(CO2)=c(H2O)B.氣體的平均相對分子量不再隨時間變化而改變C.v正(H2)=3v正(CO2)D.K不變E.單位時間內每形成3molH-H鍵,同時形成3molO-H鍵(5)在T溫度下,將3.5molCO2和10molH2充入2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應①和②,達到平衡狀態(tài)時CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物質的量分別為2mol和0.5mol。則T溫度時反應①的平衡常數(shù)K為。(6)向2L密閉容器中充入1molCO2和3molH2,在一定條件下,發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。CO2的濃度隨時間(0~t2)變化如圖所示。其他條件不變,在t2時間將容器體積縮小至原來的一半,t3時重新達到平衡。請畫出t2~t4時段內CO2濃度的變化曲線。(在答題卷對應區(qū)域作圖)24.清潔能源的開發(fā)、廢水的處理都能體現(xiàn)化學學科的應用價值。(1)Ⅰ.工業(yè)上可利用CO2來制備清潔燃料甲醇,有關化學反應如下:反應A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.6kJ·mol-1反應B:CO2(g)+H2H2O(g)+CO(g)△H2=+41kJ·mol-1寫出用CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)反應的熱化學方程式:。(2)反應A可自發(fā)進行的溫度條件是(填“低溫”或“高溫”)。(3)寫出兩個有利于提高反應A中甲醇平衡產(chǎn)率的條件。(4)在Cu-ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混和氣體,體積比1∶3,總物質的量amol進行反應,測得CO2轉化率、CH3OH和CO選擇性隨溫度、壓強變化情況分別如圖所示(選擇性:轉化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比)。①由上圖可知,影響產(chǎn)物選擇性的外界條件是。A.溫度B.壓強C.催化劑②圖1中M點溫度為250℃,CO2的平衡轉化率為25%,該溫度下反應B的平衡常數(shù)為(用分數(shù)表示)。(5)Ⅱ.實驗室模擬“間接電化學氧化法”處理氨氮廢水中NH4+的裝置如圖所示。以硫酸銨和去離子水配制成初始的模擬廢水,并以NaCl調節(jié)溶液中氯離子濃度,陽極產(chǎn)物將氨氮廢水中的NH4+氧化成空氣中的主要成分。陽極反應式為。(6)除去NH4+的離子反應方程式為。25.為證明化學反應有一定的限度,進行如下探究活動:I.取5mL0.1mol/L的KI溶液,滴加5﹣6滴FeCl3稀溶液;Ⅱ.繼續(xù)加入2mLCCl4,蓋好玻璃塞,振蕩靜置.Ⅲ.取少量分液后得到的上層清液,滴加KSCN溶液.Ⅳ.移取25.00mLFeCl3稀溶液至錐形瓶中,加入KSCN溶液用作指示劑,再用cmol/LKI標準溶液滴定,達到滴定終點.重復滴定三次,平均耗用cmol/LKI標準溶液VmL.(1)探究活動I中發(fā)生反應的離子方程式為.請將探究活動Ⅱ中“振蕩靜置”后得到下層液體的操作補充完整:將分液漏斗放在鐵架臺上,靜置..(2)探究活動Ⅲ的意圖是通過生成紅色的溶液(假設溶質全部為Fe(SCN)3),驗證有Fe3+殘留,從而證明化學反應有一定的限度,但在實驗中卻未見溶液呈紅色.對此同學們提出了下列兩種猜想:猜想一:Fe3+全部轉化為Fe2+猜想二:生成的Fe(SCN)3濃度極小,其顏色肉眼無法觀察.為了驗證猜想,查閱資料獲得下列信息:信息一:乙醚微溶于水,密度為0.71g/mL,F(xiàn)e(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大;信息二:Fe3+可與[Fe(CN)6]4﹣反應生成暗藍色沉淀,用K4[Fe(CN)6](亞鐵氰化鉀)溶液檢驗Fe3+的靈敏度比用KSCN溶液更高.結合新信息,現(xiàn)設計以下實驗方案驗證猜想:①請完成如表實驗操作現(xiàn)象和結論步驟一:若產(chǎn)生暗藍色沉淀,則.步驟二:若乙醚層呈紅色,則.②寫出實驗操作“步驟一”中的反應離子方程式:.(3)根據(jù)探究活動Ⅳ,F(xiàn)eCl3稀溶液物質的量濃度為mol/L.
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.升高溫度,體系中達到反應活化能的粒子百分比增大,可以增大反應速率,A不符合題意;B.該反應是可逆反應,根據(jù)題給信息,提高反應時的溫度,平衡逆向移動,SOC.催化劑能提高反應速率,使用催化劑是為了增大反應速率,提高單位時間內的生產(chǎn)效率,C不符合題意;D.利用勒夏特列原理,通過調控反應條件,使平衡正向移動,則可以提高該反應進行的程度,D不符合題意;故答案為:B。
【分析】A、升高溫度,速率加快;
B、可逆反應無法完全轉化;
C、催化劑可以加快化學反應速率;
D、改變條件可以提高反應的程度。2.【答案】D【解析】【解答】A.同種物質熵值,液體>固體,則冰在室溫下自動熔化成水,是熵增的過程,A不符合題意;B.吸熱反應,△H>0,某吸熱反應能自發(fā)進行,說明△H-T△S<0,則△S>0,因此該反應是熵增反應,B不符合題意;C.高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,則高錳酸鉀受熱分解是一個熵增的過程,C不符合題意;D.△G<0的反應自發(fā)進行,由△G=△H-T△S可知,△H<0時,若△S<0,則低溫有利于自發(fā),常溫未必自發(fā),D符合題意;故答案為:D。
【分析】依據(jù)物質的混亂度越大,熵值越大,ΔG=ΔH-TΔS<0分析。3.【答案】B4.【答案】D【解析】【解答】A.氯化鈉溶于水,混亂度增大,ΔS>0,故A不符合題意;B.CaCO3(s)分解為CaO(s)和CO2(g),反應生成氣體,反應后熵變增大,ΔS>0,故B不符合題意;C.干冰的升華,物質從固體變?yōu)闅怏w,混亂度增大,ΔS>0,故C不符合題意;D.氨氣與氯化氫合成氯化銨,氣體體積減小,ΔS<0,故D符合題意;故答案為:D。
【分析】ΔS<0,說明反應或變化過程中混亂度減小,根據(jù)據(jù)物質的狀態(tài)和反應前后氣體體積變化分析判斷。5.【答案】A6.【答案】A【解析】【解答】A.由于產(chǎn)物的能量相同,是放熱反應,ⅱ是吸熱反應,說明反應物含有的ⅰ中的高。因此ⅰ中碘為氣態(tài),ⅱ中碘為固態(tài),A符合題意;B.物質含有的能量越低,物質的穩(wěn)定性就越強。由于反應(ⅰ)的產(chǎn)物與反應(ⅱ)的產(chǎn)物狀態(tài)相同,因此穩(wěn)定性相同,B不符合題意;C.1molI2(g)中通入1molH2(g),發(fā)生反應,由于該反應是可逆反應,物質不能完全轉化,所以放熱小于9.48kJ,C不符合題意;D.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差26.48kJ+9.48kJ=35.96kJ,D不符合題意。故答案為:A。
【分析】固態(tài)碘吸收熱量變?yōu)闅鈶B(tài)碘,根據(jù)(ⅰ)I2(?1)+H2(g)?2HI(g)+9.48kJ(ⅱ)I2(?)+H2(g)?2HI(g)-26.48kJ,可以判斷i碘為氣態(tài),ii中碘為固態(tài),能量越低越穩(wěn)定。7.【答案】C【解析】【解答】A.反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)為熵增加的反應,即ΔS>0,在常溫下不能自發(fā)進行,說明ΔG=ΔH?T·ΔS>0B.反應NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)為熵減小的反應,即C.反應2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)為熵減小的反應,即D.反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O故答案為:C。
【分析】根據(jù)ΔG=ΔH?T·ΔS<0時反應能自發(fā)進行,ΔG=ΔH?T·ΔS>0時反應不能自發(fā)進行分析。8.【答案】D【解析】【解答】A.催化劑可加快反應速率,縮短生產(chǎn)時間,則提高生產(chǎn)效率,A不符合題意;B.2SO2+O2?2SO3為可逆反應,則SO2不可能100%的轉化為SO3,B不符合題意;C.提高O2的濃度,平衡正向移動,可促進SO2的轉化,提高SO2的轉化率,C不符合題意;D.平衡時,物質的量濃度不變,濃度是否相等,與起始量、轉化率有關,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.催化劑可加快反應速率,但不影響平衡;
B.可逆反應進行不到底;
C.依據(jù)增大一種反應物的濃度,可以提高另一種反應物的轉化率,而自身的轉化率反而降低;
D.平衡后物質的量濃度不變,與產(chǎn)物濃度大小無關。9.【答案】B【解析】【解答】A.此反應的ΔH<0,ΔS>O,根據(jù)吉布斯自由能△G=ΔH-TΔS<0,該反應在任何溫條件下都能自發(fā)進行,A不符合題意;B.此反應放熱,升高溫度平衡逆向移動,該反應的平衡常數(shù)減小,K值一般受溫度影響,B符合題意;C.此反應為可以反應,加入4molNH3和5molOD.斷裂1molN?H鍵的同時斷裂1molH?O鍵,說明反應達到平衡狀態(tài),D不符合題意;故答案為:B。
【分析】A.根據(jù)吉布斯自由能△G=ΔH-TΔS<0判斷;B.依據(jù)化學平衡移動原理分析;C.此反應為可逆反應,反應不到底;D.依據(jù)正逆反應速率相等判斷。10.【答案】C【解析】【解答】A.芯片主要成分是硅,二氧化硅常用在光導纖維,A說法錯誤;B.催化劑能改變反應速率,不能使平衡發(fā)生移動,“酒曲”是釀酒中的催化劑,B說法錯誤;C.重金屬離子能使蛋白質發(fā)生變性,從而喪失生理活性。銀離子屬于重金屬離子,C說法正確;D.HgS加熱條件下分解成硫單質和汞,汞在常溫下與汞化合生成HgS,二者反應條件不同,不是可逆反應,D說法錯誤;故答案為:C?!痉治觥啃酒饕煞质枪?,二氧化硅常用在光導纖維;催化劑能改變反應速率,不能使平衡發(fā)生移動;重金屬離子能使蛋白質發(fā)生變性,從而喪失生理活性。11.【答案】A12.【答案】B【解析】【解答】A.2NH3(g)+CO2B.尿素是固體,不計入平衡常數(shù)表達式,反應的平衡常數(shù)K=c(HC.反應每生成1molCO(NH2D.用E表示鍵能,焓變=反應物總鍵能-生成物總鍵能,該反應ΔH=2E(N?H)+E(C=O)?2E(H?O),故D不符合題意;故答案為:B。
【分析】A.根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0判斷;
B.平衡常數(shù)是指各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積與各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積的比值,純固體和純液體不計入表達式;
C.未指明氣體處于標況;
D.ΔH=反應物總鍵能-生成物總鍵能。13.【答案】B【解析】【解答】解:A.M(s)═X(g)+Y(s),反應氣體系數(shù)增大,為熵增大的反應,△S>0,△H>0,在高溫條件下能自發(fā)進行,故A錯誤;B.W(s)+xG(g)═20Q(g)△H<0,x為1,2,3時,反應熵變,△S>0,則一定滿足△H﹣T△S<0,反應能夠自發(fā)進行,故B正確;C.4X(g)+5Y(g)═4W(g)+6G(g)反應為氣體系數(shù)增大的反應,△S>0,所以當△H<0,一定滿足△H﹣T△S<0,反應一定能夠自發(fā)進行,當△H>0時,當高溫時,△H﹣T△S<0,成立,可以自發(fā)進行,故C錯誤;D.4M(s)+N(g)+2W(l)═4Q(s)為氣體系數(shù)減小的反應,△S<0,當△H>0時,△H﹣T△S>0,一定不能自發(fā)進行,故D錯誤;故選:B.【分析】在等溫、等壓條件下,化學反應的方向是由反應的焓變和熵變共同決定的.化學反應自發(fā)進行的最終判據(jù)是吉布斯自由能變,自由能一般用△G來表示,且△G=△H﹣T△S,當△G=△H﹣T△S<0時,反應向正反應方向能自發(fā)進行;當△G=△H﹣T△S=0時,反應達到平衡狀態(tài);當△G=△H﹣T△S>0時,反應不能向正反應方向自發(fā)進行;據(jù)此解答.14.【答案】A【解析】【解答】A.斷鍵吸收的熱量為436kJ+151kJ=587kJ,成鍵放出的熱量為299kJ×2=598kJ,因此成鍵放出的熱量大于斷鍵吸收的熱量,因此是放出能量的反應,故A符合題意;B.根據(jù)A選項分析得到是放出能量的反應,故B不符合題意;C.有化合價發(fā)生變化,因此反應為氧化還原反應,故C不符合題意;D.該反應是可逆符號,因此反應為可逆反應,故D不符合題意。故答案為A。
【分析】根據(jù)反應焓變與鍵能之間的關系進行計算:焓變等于反應物的鍵能減去生成物的鍵能。根據(jù)反應中化合價是否發(fā)生變化判斷反應是否是氧化還原反應。15.【答案】D【解析】【解答】反應4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1ΔS=-280.1J·mol-1·K-1,ΔH<0且ΔS<0,而反應能自發(fā)進行,說明ΔH-TΔS<0,焓變對反應的方向起決定性作用。故答案為:D【分析】根據(jù)熱化學方程式判斷焓變和熵變,結合自由能判據(jù)分析其中起到?jīng)Q定性作用的因素即可.16.【答案】B【解析】【解答】A.放熱過程(即ΔH<0)有自發(fā)進行的傾向,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH<0是自發(fā)的過程,其過程的熵減小。如果吸熱(即ΔH>0)且又熵減小(即ΔS<0)的過程,則任何溫度下都有ΔH-TΔS>0,即在任何溫度下該過程都是非自發(fā)的,所以吸熱的自發(fā)過程一定為熵增加的過程,A項不符合題意;B.焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關,又都不能獨立地作為自發(fā)性的判據(jù),要判斷反應進行的方向,必須綜合考慮體系的焓變和熵變,放熱過程(ΔH<0)且熵增加(ΔS>0)的過程一定是自發(fā)的,B項符合題意;C.CaCO3(g)=CaO(s)+CO2(g),該反應ΔH>0且ΔS>0,升高溫度(即T增大)可使ΔH-TΔS<0即可自發(fā),故該反應在高溫下可自發(fā)進行,C項不符合題意;D.焓判據(jù)和熵判據(jù)都不能獨立地作為自發(fā)性的判據(jù),要判斷反應進行的方向由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A)和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù),將更適合于所有的過程,D項不符合題意;故答案為:B。
【分析】A.根據(jù)復合判據(jù)可以得出自發(fā)進行的吸熱反應和放熱反應與熵變的關系;
B.無法通過單獨判據(jù)來判斷反應進行的方向;
C.該反應是非自發(fā)反應,但是施加外力后就可以進行;
D.無法通過單獨判據(jù)來判斷反應進行的方向,只有復合判據(jù)才可以判斷反應是否可以自發(fā)進行。17.【答案】C【解析】【解答】A.FeO先生成后消耗,為中間產(chǎn)物,故A錯誤;B.過程I將太陽能轉化為化學能,過程II是放熱反應,將化學能轉化為熱能,故B錯誤;C.過程II的?S>0、?H<0,根據(jù)?H-T?S<0時反應自發(fā)進行可知,該反應在任何溫度下均為自發(fā)反應,故C正確;D.根據(jù)蓋斯定律,I+2II得到2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),則?H=?HⅠ+2?HII,?HII=1/2(?H-?HⅠ)=-16.9kJ/mol,故D錯誤;故答案為:C。【分析】A、根據(jù)反應的方程式可知,F(xiàn)eO為中間產(chǎn)物;
B、過程I將太陽能轉化為化學能,過程II將化學能轉化為熱能;
C、?H-T?S<0時反應自發(fā)進行;
D、根據(jù)蓋斯定律,I+2II得到2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)。18.【答案】D【解析】【解答】A.反應自發(fā)與非自發(fā)進行不能僅由焓變決定,而是由焓變和熵變共同決定,A不符合題意;B.△H-T△S<0的反應可自發(fā)進行,也可能需要加熱,則需要加熱的反應可能為自發(fā)進行的反應,B不符合題意;C.△H-T△S<0的反應可自發(fā)進行的反應,△H<0,△S>0的反應在低溫下是自發(fā)進行的反應,若△H>0,△S>0,在低溫下反應是非自發(fā)進行的反應,C不符合題意;D.反應是否自發(fā)進行,由熵變、焓變、溫度共同決定,非自發(fā)反應在改變條件下可以發(fā)生,反應是否自發(fā),需要綜合考慮反應焓變和熵變,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A、反應是否能夠自發(fā)進行,與反應的焓變和熵變都有關系;
B、加熱時促使反應發(fā)生的條件,與反應是否自發(fā)進行無關;
C、若△H-T△S<0,則該反應可自發(fā)進行;
D、反應是否能夠自發(fā)進行,與反應的焓變和熵變都有關系;19.【答案】B【解析】【解答】催化劑只改變反應速率,縮小達到平衡的時間,但轉化率不變,乙圖使用催化劑,反應速率加快,故a1<a2,即①不符合題意,②符合題意;乙圖使用催化劑,反應速率加快,故b1<b2,即③不符合題意,④符合題意;時間縮短,所以t1>t2,即⑤符合題意,⑥不符合題意;即符合題意的為②④⑤。故答案為:B。
【分析】催化劑可以加快反應的速率,其原因是因為催化劑可以降低反應的活化能,但是催化劑只能加快反應的速率而不能改變反應的限度。20.【答案】C【解析】【分析】解決本題學生要對等效平衡有較好的掌握。
已知:2SO2+O22SO32SO2+O22SO3
投入:202mol等效于投入410mol
通過等效投入量可見:要使SO3增加,平衡應正向移動。
A:減少反應物SO2平衡逆向移動。
B:和原平衡相同。
C:作同樣的等效變化變?yōu)椋?molSO2+2molO2可見:增加反應物O2平衡正向移動正確。
D:作等效變化為:4molSO2+0.5molO2可見減少了反應物O2平衡逆向移動。21.【答案】(1)B(2)Fe(3)4Fe(4)B22.【答案】負;自發(fā);正;CO;CO2【解析】【解答】已知2CO(g)?CO2(g)+C(s),T=980K時,△H-T△S=0,因△H和△S值不變,且△S<0,體系溫度低于980K時,△H-T△S<0,反應能自發(fā)進行;當體系溫度高于980K時,△H-T△S>0,逆反應自發(fā)進行,故溫度高于980K時的氧化產(chǎn)物以CO為主,低于980K時以CO2為主。故答案為:負、自發(fā)、正、CO、CO2?!痉治觥咳舴磻园l(fā)進行,則△H-T△S<0,結合T=980K時,△H-T△S=0和反應的化學方程式進行分析;23.【答案】(1)<(2)較低(3)b;18.2%(4)B;E(5)56(6)【解析】【解答】(1)反應①的ΔH1=Ea(正)-Ea(逆)<0,說明Ea(正)<Ea(逆);
(2)反應①中,ΔH>0,ΔS<0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0時,反應可自發(fā)進行可知,該反應在較低溫度下有利于該反應自發(fā)進行;
(3)①反應①為氣體系數(shù)之和減小的反應,壓強相同時,升高溫度,平衡逆向移動,甲醇的物質的的量分數(shù)減小,所以曲線b對應恒壓條件下進行反應的曲線;
②假設n(H2)=3mol,n(CO2)=1mol,平衡時n(CH3OH)=a,通過化學平衡的三段式可知3H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CH3OH(g)起始(mol)3100轉化(mol)3aaaa平衡(mol)3-3a1-aaa根據(jù)達到平衡時x(CH3OH)=0.05,可列出,解得a=,所以CO2的平衡轉化率α==18.2%
(4)A.由分析可知,c(CO2)=c(H2O)不能確定反應達到化學平衡狀態(tài),不符合題意;
B.該反應前后混合氣體的質量不變,達到化學平衡時,混合氣體的物質的量不變,根據(jù)m=nM可知,氣體的平均相對分子量不再隨時間變化而改變,符合題意;
C.在任何狀態(tài)下都符合v正(H2)=3v正(CO2),不能確定反應達到化學平衡狀態(tài),不符合題意;
D.K與溫度有關,溫度不變,K不變,所以K不變不能確定反應達到化學平衡狀態(tài),不符合題意;
E.單位時間內每形成3molH-H鍵,同時形成3molO-H鍵,符合正逆反應速率相等,即反應達到化學平衡狀態(tài),符合題意;
(5)根據(jù)題干信息及反應①②的化學方程式可知,反應①中轉化的n(CO2)=2mol,n(H2)=6mol,n(H2O)=2mol,反應②中轉化的n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,n(H2O)=1.5mol,所以平衡時n(CO2)=3.5mol-2mol-1mol=0.5mol,n(H2)=10mol-6mol-3mol=1mol,
n(H2O)=2mol+1.5mol=3.5mol,所以K=c(CH3OH)·c(H2O)c(CO2)·c3(CO2)=22×3.520.52×(12)3=56;
(6)根據(jù)化學方程式可知,該反應前后氣體分子數(shù)減小,容器體積縮小至原來的一半時,c(CO2)變?yōu)樵瓉淼?倍,壓強增大,利于平衡正向移動,由于n始(CO2)n始(24.【答案】(1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.6kJ·mol-1(2)低溫(3)增大壓強,適當降溫,及時分離出產(chǎn)物(H2O或CH3OH)(4)AB;1/60(5)2Cl--2e-=Cl2↑(6)2NH4++3Cl2=8H++N2↑+6Cl-【解析】【解答】(1)CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)的方程式為:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),由反應A和反應B的熱化學方程式可知,合成CH3OH的反應的反應熱ΔH=ΔH1-ΔH2=-49.6kJ·mol-1-(+41kJ·mol-1)=-90.6kJ·mol-1,因此該反應的熱化學方程式為:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.6kJ·mol-1;
(2)若反應自發(fā)進行,則要求ΔH-TΔS<0,反應A為放熱反應,其ΔH<0,反應過程中氣體分子數(shù)減小,即ΔS<0,因此要使ΔH-TΔS<0,則要求溫度T要小,故反應A可自發(fā)進行的溫度條件是低溫;
(3)要提高反應A中甲醇的平衡產(chǎn)率,則應促使反應A的平衡正向移動,故可通過增大壓強、降低溫度的方法使平衡正向移動;
(4)①由圖像可知,影響產(chǎn)物選擇性的外界條件是溫度和壓強,故答案為:AB;
②圖1M點中CO2轉化為CH3OH的百分比為25%,相同條件下,氣體體積比等于物質的量之比,則可得n(CO2)n(H2)=V(CO2)V(H2)=13,由于混合氣體的總物質的量為amol,故可得n(CO2)=a4mol,n(H2)=3a4mol,CO2的平衡轉化率為25%,則參與反應的n(CO2)=a4mol×25%=a16mol
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