化學(xué)反應(yīng)的方向 同步練習(xí)題 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1+

2.3化學(xué)反應(yīng)的方向同步練習(xí)題一、選擇題1．氮是生命的基礎(chǔ)，氮及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛應(yīng)用。工業(yè)上用氨的催化氧化生產(chǎn)硝酸，其熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904kJ·mol-1。生產(chǎn)硝酸的尾氣中主要含有NO、NO2等大氣污染物，可用石灰漿等堿性溶液吸收處理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工產(chǎn)品。對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列有關(guān)說法不正確的是A．該反應(yīng)的ΔS>0B．該反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能C．使用催化劑能改變反應(yīng)路徑，提高反應(yīng)的活化能，降低反應(yīng)的焓變D．?dāng)嗔?molN—H鍵的同時(shí)，斷裂1molO—H鍵，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)2．下列說法正確的是A．常溫下反應(yīng)2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的△H>0C．所有自發(fā)過程都將導(dǎo)致體系的熵值增大D．已知2H2(g)+O(g)=2H2O(l)為自發(fā)反應(yīng)，可通過焓判據(jù)來解釋該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行3．研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化具有重要意義。下列說法正確的是A．已知：500°C、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=?92.4kJ?mol?1將0.5molN2和1.5mo1H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱小于46.2kJB．汽車尾氣凈化器中的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH>0C．已知反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，升高溫度，υ逆增大，υ正減小，平衡逆向移動(dòng)D．C2H5OH(1)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2C2H5OH(1)+6O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=?1367.0kJ?mol?14．一定條件下，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，下列各項(xiàng)措施不能提高乙烯轉(zhuǎn)化率的是A．減小容器的容積 B．等壓下通入Ar氣C．分離出部分乙烷 D．降低反應(yīng)溫度5．利用甲烷除去的反應(yīng)為：，下列說法正確的是A．反應(yīng)的B．上述反應(yīng)平衡常數(shù)C．使用高效催化劑能降低反應(yīng)的焓變D．其他條件不變，增大，的轉(zhuǎn)化率升高6．下列說法錯(cuò)誤的是A．焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)重要因素B．非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生C．是非自發(fā)反應(yīng)D．相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，固態(tài)時(shí)熵值最小7．二氧化碳催化加氫制取清潔燃料甲醇的反應(yīng)為：。在一密閉容器中，按起始通入反應(yīng)物，250℃時(shí)（甲醇在平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）隨壓強(qiáng)變化的曲線和Pa時(shí)隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A．Ⅰ表示Pa時(shí)隨溫度變化的曲線B．該反應(yīng)在較高溫度下才能自發(fā)進(jìn)行C．250℃、Pa達(dá)平衡時(shí)，PaD．當(dāng)時(shí)，的平衡轉(zhuǎn)化率為40%8．在25℃，條件下，下列熵值的大小比較正確的是A． B．C． D．二、填空題9．化學(xué)反應(yīng)方向的判斷(1)___________反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。(2)___________反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。10．自發(fā)反應(yīng)：在____下，具有____的化學(xué)反應(yīng)。11．紅磷和發(fā)生反應(yīng)生成和，反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的表示生成產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)上圖回答下列問題：(1)和反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為。(2)分解成和的熱化學(xué)方程式為，已知該反應(yīng)的為，則該反應(yīng)自發(fā)的溫度范圍為T(保留1位小數(shù))。(3)和分兩步反應(yīng)生成的一步反應(yīng)生成的(填“>”、“<”或“=”)。(4)與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是。12．氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的新能源，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，是人類的?zhàn)略能源發(fā)展方向。目前，制備氫氣有多種途徑：途徑一：甲醇產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)為：(1)已知相關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵?cái)?shù)值如下表：化學(xué)式標(biāo)準(zhǔn)熵126.8130.7197.7該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度為K。(保留小數(shù)點(diǎn)后1位)途徑二：乙酸制氫的反應(yīng)為：反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：(2)已知反應(yīng)：①由圖1可得，kJ·mol-1；②恒溫恒容下發(fā)生上述反應(yīng)，下列說法正確的是。A．混合氣體密度不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡B．充入CO2，可提高CH4的轉(zhuǎn)化率C．加入催化劑，可提高H2的平衡產(chǎn)率D．充入Ar，對(duì)H2的產(chǎn)率不產(chǎn)生影響(3)一定條件下，在密閉容器中加入一定量的乙酸，只發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ。①在相同時(shí)間，測(cè)得溫度與氣體產(chǎn)率的關(guān)系如上圖2所示。約650℃之前，氫氣產(chǎn)率低于甲烷的可能原因是。②設(shè)達(dá)到平衡時(shí)，體系總壓強(qiáng)為p，乙酸體積分?jǐn)?shù)為20%，反應(yīng)I消耗的乙酸占投入量的20%，則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)途徑三：熱分解H2S制氫的反應(yīng)為：(4)不同溫度和壓強(qiáng)下，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率變化如圖。生成物S2的狀態(tài)為(填“氣態(tài)”或“非氣態(tài)”)，P1P2(填“>”或“<”)。【參考答案】一、選擇題1．C解析：A．該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和增大的反應(yīng)，所以ΔS>0，A正確；B．該反應(yīng)焓變小于0，為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，B正確；C．催化劑可以降低反應(yīng)活化能，但不能改變焓變，C錯(cuò)誤；D．N—H鍵斷裂為正反應(yīng)，O—H鍵斷裂為逆反應(yīng)，結(jié)合方程式中各物質(zhì)的系數(shù)可知，斷裂1molN—H鍵的同時(shí)，斷裂1molO—H鍵，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確；綜上所述答案為C。2．D解析：A．常溫下反應(yīng)2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)反應(yīng)為熵增的反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，不能判斷該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，實(shí)際活潑金屬和水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于零，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，部分自發(fā)反應(yīng)也可以是熵減反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．已知2H2(g)+O(g)=2H2O(l)為自發(fā)反應(yīng)，反應(yīng)為熵減反應(yīng)，則反應(yīng)自發(fā)焓變起主要作用，可通過焓判據(jù)來解釋該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故D正確；故選D。3．A解析：A．已知：500°C、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=?92.4kJ?mol?1，將0.5molN2和1.5mo1H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，放入的氮?dú)夂蜌錃鉀]有反應(yīng)完，因此放熱小于46.2kJ，故A正確；B．汽車尾氣凈化器中的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，該反應(yīng)是ΔS＜0的反應(yīng)，該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH?TΔS＜0，說明該反應(yīng)的ΔH＜0，故B錯(cuò)誤；C．已知反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，升高溫度，υ逆增大，υ正增大，平衡逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．C2H5OH(1)的燃燒熱是生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為A。4．B【分析】根據(jù)反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)是正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的放熱反應(yīng)。解析：A．縮小容器的容積，即增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，乙烯轉(zhuǎn)化率提高，故A不符合題意；B．等壓下通入Ar氣，相當(dāng)于各物質(zhì)的分壓減小，平衡逆向移動(dòng)，乙烯轉(zhuǎn)化率降低，故B符合題意；C．分離出部分乙烷，減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng)，乙烯轉(zhuǎn)化率提高，故C不符合題意；D．降低反應(yīng)溫度，平衡正向移動(dòng)，乙烯轉(zhuǎn)化率提高，故D不符合題意；故選B。5．D解析：A．該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增多的反應(yīng)，反應(yīng)的，A錯(cuò)誤；B．上述反應(yīng)平衡常數(shù)，B錯(cuò)誤；C．使用高效催化劑能加快反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)的焓變，C錯(cuò)誤；D．其他條件不變，增大，甲烷濃度增大，的轉(zhuǎn)化率升高，D正確；故合理選項(xiàng)是D。6．B解析：A．化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)有焓判據(jù)和熵判據(jù)，因此焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)重要因素，A正確；B．自發(fā)反應(yīng)是在一定的條件下，不需要外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)，非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)在一定外力作用下是可以發(fā)生的，B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)，，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，是非自發(fā)反應(yīng)，B正確；D．相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小，D正確；故選B。7．D【分析】由可知，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，恒溫加壓平衡右移，甲醇在平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，所以曲線Ⅰ表示甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線，曲線Ⅱ表示甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線。解析：A．該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，甲醇在平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的增大而增大，則曲線Ⅰ表示甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線，曲線Ⅱ表示甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線，故A錯(cuò)誤；B．曲線Ⅱ表示甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線，圖像顯示溫度升高變小，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，，又該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，，根據(jù)可知，該反應(yīng)在較低的溫度下能自發(fā)進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C．讀圖可知250℃、Pa時(shí)，，則Pa，故C錯(cuò)誤；D．，設(shè)起始通入amol和3amol，三段式表示，n(總)，則，解得，的平衡轉(zhuǎn)化率為，故D正確；故答案為：D。8．C解析：A．是化合物，熵值大于單質(zhì)，A錯(cuò)誤；B．都是，物質(zhì)的量越大，熵值越大，B錯(cuò)誤；C．一般氣體的熵值大于固體，C正確；D．和均為固體，且原子數(shù)更多，故熵值更大，D錯(cuò)誤；選C。二、填空題9．放熱的熵增加吸熱的熵減小解析：略10．一定條件(溫度、壓強(qiáng))自動(dòng)發(fā)生傾向解析：略11．(1)P(s)+Cl2(g)═PCl3(g)△H=-306kJ/mol(2)PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJ?mol-1T>547.1K(3)－399kJ/mol=(4)PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl解析：（1）根據(jù)圖示可知：P(s)+Cl2(g)═PCl3(g)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-306kJ/mol，則熱化學(xué)方程式為：P(s)+Cl2(g)═PCl3(g)△H=-306kJ/mol；（2）由圖可知，1molPCl5分解成PCl3和Cl2需要吸收93kJ的能量，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJ?mol-1，==，該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)，則93-0.17T<0，解得T>547.1K；（3）根據(jù)蓋斯定律，P和Cl2分兩步反應(yīng)和一步反應(yīng)生成PCl5的△H應(yīng)該是相等的，P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的熱化學(xué)方程式：P(s)+Cl2(g)═PCl3(g)△H1=—306kJ/mol，Cl2(g)+PCl3(g)═PCl5(g)△H2=—93kJ/mol；P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3=—306kJ/mol+(—93kJ/mol)=—399kJ/mol，由圖象可知，P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3=—306kJ/mol—(+93kJ/mol)=—399kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)無論一步完成還是分多步完成，生成相同的產(chǎn)物，反應(yīng)熱相等，則P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的反應(yīng)熱等于P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的反應(yīng)熱，故答案為：－399kJ/mol；=；（4）PCl5與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸：磷酸和鹽酸，由原子守恒可知化學(xué)方程式為PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl。12．(1)385.5(2)BD(3)反應(yīng)I的活化能比反應(yīng)II高，反應(yīng)速率慢0.2p(4)氣態(tài)＜解析：（1），據(jù)，解得T＞385.5K；（2）①結(jié)合圖1，△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=kJ/mol；②A．恒容條件且m守恒，即m和V均是恒定值，由可知，混合氣體密度不變時(shí)，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；B．充入CO2，平衡右移，CH4的轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；C．催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能影響平衡，所以加入催化劑不能提高H2的平衡產(chǎn)率，故C錯(cuò)誤；D．恒溫恒容充入Ar，各物質(zhì)的濃度均不變，平衡不移動(dòng)，即對(duì)H2的產(chǎn)率不產(chǎn)生影響，故D正確；故答案為：BD；（3）①由圖1可知，反應(yīng)I的活化能Ea1=E5-E2，反應(yīng)Ⅱ的活化能Ea2=E4-E2，即Ea1＞Ea2，活化能越大，化學(xué)反應(yīng)速率越慢，所以約650℃之前，氫氣產(chǎn)率低于甲烷的可能原因是反應(yīng)I的活化能比反應(yīng)II高，反應(yīng)速率慢；②設(shè)起始n(CH3COO