2 3化學反應的方向 同步練習 高中化學人教版（2019）選擇性必修一

2.3化學反應的方向同步練習題一、選擇題1．下列有關反應原理的說法正確的是A．對于且能自發(fā)進行的化學反應，其B．向新制氯水中加適量石灰石不能增大溶液中的C．對于的可逆反應來說，升高溫度可加快反應速率，增大反應物的平衡轉化率D．反應物分子間的碰撞都能使化學反應發(fā)生，碰撞越多，反應速率越高2．下列說法中，正確的是A．凡是放熱反應都是自發(fā)反應B．不自發(fā)的化學反應就不能進行C．凡是熵增大的反應都是自發(fā)反應D．判斷反應進行的方向，應綜合考慮體系的焓變和熵變3．下列反應在任何溫度下(所示狀態(tài))均不能自發(fā)進行的是A．B．C．D．4．下列變化過程中，ΔS＞0的是A．氯氣的液化 B．氯化鈉固體溶于水C．Na2O(s)和CO2(g)化合生成Na2CO3(s) D．氨氣與氯化氫化合成氯化銨固體5．下列有關化學反應方向及其判據的說法中錯誤的是A．1molH2O在不同狀態(tài)時的熵值：S[H2O(s)]<S[H2O(g)]B．凡是放熱反應都是自發(fā)的，凡是吸熱反應都是非自發(fā)的C．反應CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)△H>0，能否自發(fā)進行與溫度有關D．常溫下，反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的△H>06．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制備，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。工業(yè)上常采用氨氧化法制硝酸，其流程是將氨和空氣混合后通入灼熱的鉑銠合金網，反應生成NO(g)，生成的一氧化氮與殘余的氧氣繼續(xù)反應生成二氧化氮：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)；ΔH=-116.4kJ·mol-1。隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。工業(yè)上一般用石灰乳吸收硝酸工業(yè)尾氣(NO和NO2)，由于NO不能被堿吸收，一般控制NO和NO2約為1∶1通入石灰乳，凈化尾氣的同時又可制得混凝土添加劑Ca(NO2)2。對于反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列說法正確的是A．該反應能夠自發(fā)的原因是ΔS>0B．工業(yè)上使用合適的催化劑可提高NO2的生產效率C．升高溫度，該反應v(逆)增大，v(正)減小，平衡向逆反應方向移動D．2molNO(g)和1molO2(g)中所含化學鍵鍵能總和比2molNO2(g)中大116.4kJ·mol-17．下列說法中正確的是A．在相同條件下，兩份質量相等的氫氣分別與足量的氧氣充分反應，生成液態(tài)水比生成水蒸氣放出熱量少B．甲烷的燃燒熱為，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為C．已知，則稀溶液和稀溶液的反應熱D．室溫下冰自動融化成水，這是熵增的過程8．下列說法不正確的是（）A．加入正催化劑，活化分子百分數增大，化學反應速率一定增大B．熵增加且放熱的反應一定是自發(fā)反應C．任何條件下，化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱D．常溫下硝酸銨能夠溶于水，因為其溶于水是一個熵增大過程二、非選擇題9．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10．氨是最重要的氮肥，是產量最大的化工產品之一在密閉容器中，使2molN2和6molH2混合發(fā)生下列反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1(1)當反應達到平衡時，N2和H2的濃度比是___；N2和H2的轉化率比是___。(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對分子質量___，密度___。(填“變大”“變小”或“不變”)(3)當達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，平衡將___(填“正向”“逆向”或“不”)移動。(4)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，平衡將___(填“向左移動”“向右移動”或“不移動”)。達到新平衡后，容器內溫度___(填“大于”“小于”或“等于”)原來的2倍。(5)如果一個反應的ΔH–TΔS<0，則該反應能夠自發(fā)進行。已知該反應的ΔS=-198.2J?K-1?mol-1。則上述氨氣的合成反應在常溫下___(填“能”或“不能”)自發(fā)進行?！緟⒖即鸢浮恳?、選擇題1．A解析：A．時反應自發(fā)進行，則且能自發(fā)進行的化學反應，其，故A正確；B．由于碳酸鈣可消耗鹽酸，使平衡Cl2+H2OHCI+HClO向右移動，c(HClO)增大，B錯誤；C．對△H＜0的可逆反應來說，升高溫度可使平衡逆向移動，減小反應物轉化率，C錯誤；D．分子發(fā)生有效碰撞時才能發(fā)生化學反應，D錯誤；正確答案是A。2．D解析：A．反應自發(fā)進行的判斷依據為△H-T△S<0，放熱反應的△H<0，高溫下的熵減小的反應，可有△H-T△S>0，為非自發(fā)進行的反應，A錯誤；B．不自發(fā)的化學反應通過一定條件可以進行，如Cu和稀硫酸可以通過電解原理發(fā)生反應，B錯誤；C．反應自發(fā)進行的判斷依據為△H-T△S<0，熵增大有利于反應自發(fā)進行，但熵增大的反應不一定都是自發(fā)反應，C錯誤；D．判斷反應進行的方向應綜合考慮體系的焓變和熵變，當△H-T△S<0時，反應自發(fā)進行，D正確；綜上所述答案為D。3．C【分析】根據復合判據△G=△H-T△S，知若△H＜0或△S＞0，都有可能出現△G＜0，即反應在一定溫度下能自發(fā)，若△S＜0且△H＞0，則△G一定大于0，通過改變溫度不能使反應自發(fā)進行。解析：A．該反應△H＜0且△S＞0，故在一定溫度下能發(fā)生，A不符合題意；B．該反應△H＜0，故在一定溫度下能發(fā)生，B不符合題意；C．該反應△S＜0（氣體減少）且△H＞0，則△G一定大于0，任何溫度下都不能自發(fā)進行，C符合題意；D．該反應△S＞0，故在一定溫度下能發(fā)生，D不符合題意；故答案選C。4．B解析：A．氯氣的液化，氣體減少，ΔS＜0，A不符合題意；B．氯化鈉溶于水，固體溶解，無序程度增大，ΔS＞0，B符合題意；C．Na2O(s)和CO2(g)化合生成Na2CO3(s)，反應方程式為：Na2O(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)，氣體體積減小，ΔS＜0，C不符合題意；D．氨氣與氯化氫化合成氯化銨固體，氣體減少，ΔS＜0，D不符合題意；綜上所述答案為B。5．B解析：A．同種物質的聚集狀態(tài)不同，混亂度不同，熵值不同，熵值的大小順序為：氣體＞液體＞固體，則1molH2O在不同狀態(tài)時的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，A正確；B．放熱反應在一定的條件下可以自發(fā)進行，吸熱反應在一定的條件下也可以自發(fā)進行，如常溫下碳酸銨能自發(fā)地分解產生氨氣，B錯誤；C．該反應是一個熵增的吸熱反應，△H＞0、△S＞0，常溫時，△H-T△S＞0，反應不能自發(fā)進行，高溫時，△H-T△S<0，反應能自發(fā)進行，則該反應能否自發(fā)進行與溫度有關，C正確；D．該反應是一個熵增的反應，△S＞0，常溫下，反應不能自發(fā)進行說明△H-T△S＞0，則該反應為吸熱反應，△H＞0，D正確；故選B。6．B解析：A．該反應正向為氣體分子數減少，屬于熵減過程，故該反應能自發(fā)進行的原因是該反應為放熱反應，A錯誤；B．使用合適的催化劑，可降低該反應活化能，提高單位時間內反應物轉化率和NO2的產率，B正確；C．升高溫度，正逆反應速率均增大，C錯誤；D．由所給信息知，2molNO與1molO2反應生成2molNO2放熱116.4kJ，根據化學反應能量變化與化學鍵關系知，2molNO與1molO2總鍵能比2molNO2總鍵能小116.4kJ/mol，D錯誤；故答案選B。7．D解析：A．在相同條件下，兩份質量相等的氫氣分別與足量的氧氣充分反應，生成液態(tài)水比生成水蒸氣放出熱量多，A錯誤；B．甲烷的燃燒熱為，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為，B錯誤；C．已知，則稀溶液和稀溶液的反應熱因醋酸的電離吸熱，，C錯誤；D．室溫下冰自動融化成水，水分子混亂度增大，這是熵增的過程，D正確；故選D。8．C解析：A.正催化劑可以降低反應的活化能，使部分普通分子變成活化分子，則活化分子百分數增大，化學反應速率一定增大，A項正確；B.熵增加且放熱的反應始終滿足△H-T△S<0，則一定是自發(fā)反應，B項正確；C.只有在恒壓條件下，化學反應的焓變才等于化學反應的反應熱，C項錯誤；D.常溫下硝酸銨溶于水溶解成為自由移動的離子，是熵變增大的過程，D項正確；答案選C。二、非選擇題9．(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．加入一定量N2，即增大反應物濃度，化學平衡正向移動，使更多H2發(fā)生反應，故H2的轉化率提高，D符合題意；故合理選項是CD；（3）①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，則該反應的化學平衡常數K的表達式為K=；②反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0的正反應是放熱反應，化學平衡常數只與溫度有關，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，導致化學平衡常數減小。由于溫度：200℃＜300℃，所以化學平衡常數K＞K2；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃時化學平衡常數K==0.5，而反應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，由于容器的容積是0.5L，則c(NH3)=6mol/L，c(N2)=4mol/L，c(H2)=2mol/L，Qc=，化學反應未達到平衡狀態(tài)，化學反應正向進行，故反應速率：v(N2正)＞v(N2逆)；（4）A．化學反應速率越快，單位時間內生產的產品越多，化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內快出產品，A正確；B．勒夏特列原理即平衡移動原理，可指導怎樣使用有限原料多出產品，B正確；C．加了催化劑，平衡不移動，催化劑不能提高產品產率，C錯誤；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，D正確；故合理選項是C。10．(1)1∶31∶1(2)變小不變(3)逆向(4)向左移動小于(5)能解析：(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1，起始投料為2molN2和6molH2，按化學計量數之比進行反應，所以轉化率之比為1:1，當反應達到平衡時，N2和H2的濃度比是1∶3；(2)升高平衡體系的溫度，平衡逆向移動，氣體的物質的量增大，混合氣體的質量不變，根據可知，平均相對分子質