2.3化学反应的方向 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.3化学反应的方向同步练习题 一、选择题 1．下列说法错误的是 A．相同质量水的能量相对大小有： B．对于自发进行的化学反应，其 C．氕、氘、氚互称同位素 D．化学键断裂一定发生化学反应 2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是 A．2KClO3(s)= 2KCl(s) + 3O2(g) ΔH = -78.3 kJ/mol ΔS= + 494.4J/(mol·K) B．CO(g)= C(石墨，s) + O2(g) ΔH = + 110.5 kJ/mol ΔS= -89.4J/(mol·K) C．4Fe(OH)2(s)+ 2H2O(l)+ O2(g)= 4Fe(OH)3(s) ΔH = - 444.3 kJ/mol ΔS= - 280.1 J/(mol·K) D．NH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)=CO2(g)+ CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH = + 37.30 kJ/mol ΔS= + 184.0 J(mol·K) 3．无机阻燃剂 Al(OH)3作用原理为：2Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+3H2O(g)。关于 Al(OH)3阻燃反应的焓变和熵变说法正确的是 A．ΔH >0， ΔS >0 B．ΔH >0， ΔS <0 C．ΔH <0， ΔS >0 D．ΔH <0， ΔS<0 4．某项目式学习小组进行了硝酸铵浸出石灰石中Ca2+的理论计算探究： 反应1： 反应2： 。下列说法正确的是(已知，沸水温度为373K) A．反应1可在沸水中自发进行 B．反应1和反应2的平衡表达式相同 C．投入更多石灰石可提高平衡浸取率 D．通过减压、升温，反应2更能提高平衡浸取率 5．制备水煤气的反应 ，下列说法正确的是 A．该反应在低温下能自发进行 B．恒容下，升高温度，混合气体的密度保持不变 C．恒温下，增大总压，(g)的平衡转化率不变 D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数保持不变 6．下列说法中正确的是 A．升高温度只能加快吸热反应速率 B．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 C．使用正催化剂只加快正反应速率 D．催化剂并不能使非自发反应变为自发反应 7．有一处于平衡状态的反应：A(s)+2B(g)3C(g)，ΔH<0。为了使平衡向逆反应方向移动，可选择的条件是 ①升温 ②降温 ③加压 ④减压 ⑤加催化剂 A．①③ B．①③⑤ C．①④ D．②④⑤ 8．电解法能合成氨气，一种电解法制取氨气的装置如图所示。在有氧条件下，用NH3催化还原NO是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+2O2(g)+2NO(g) 3N2(g)+6H2O(g) △H＜0。关于有氧条件下，用NH3催化还原NO的反应说法正确的是 A．使用催化剂不能降低逆反应的活化能 B．反应平衡常数K= C．该反应一定能自发进行 D．其他条件不变，增大NO的用量有利于提高NO的转化率 二、填空题 9．某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下： ①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4 ②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合 ③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图 请回答下列问题： (1)H2与硫化合的反应_______热量(填“放出”或“吸收”)； (2)已知H2Te分解反应的∆S＞0，请解释为什么Te和H2不能直接化合：_______； (3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是_______(填序号)。 (4)写出在NaOH溶液中通入过量的H2S反应的离子方程式：_______ (5)写出4mL 0.01mol/L的酸性KMnO4溶液中滴入2mL 0.1mol/LH2C2O4溶液中反应的离子方程式：_______ 10．由于化石燃料的大量使用，产生CO2等温室气体随意排放造成的全球变暖，严重地影响到了地球的生态环境和全球气候。因此，研究CO2减排在全球各国具有紧迫而重要的意义。 CaO在自然界存在广泛，作为CO2的吸附剂具有极大的经济优势。 (1)273K时，CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g) △H=﹣178.3kJ·mol﹣1，已知△S=﹣160.45Jmol﹣1·K﹣1，该温度下反应是否能够自发进行？_______ (填“是”或“否”) (2)实验发现，干燥的二氧化碳和氧化钙几乎不反应，水可以作为该反应的催化剂，利用化学反应方程式解释水的催化机理：_______。 11．一定条件下，反应FeO(s)＋CO(g) ⇌ Fe(s)＋CO2(g) 在恒容密闭容器中进行。在1273K条件下达到平衡时，反应的平衡常数K＝0.5。若起始浓度c(CO)＝0.05 mol·L-1，c(CO2)＝0.01 mol·L-1，请回答： (1)反应开始时，化学反应向_______________(填“正”或“逆”)反应方向进行； (2)计算生成物的平衡浓度及平衡时CO的转化率？______________(写出计算过程) 12．请你判断以下过程是熵增加过程还是熵减小过程。 (1)C2H5OH(l)=C2H5OH(s)____ (2)N2O4(g)=2NO2(g)____ (3)O2(g)+Cu(s)=CuO(s)____ (4)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)____ (5)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)____ 13．【情境问题思考】观察下列几个自发进行的化学反应。 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3kJ·mol-1 ②2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) ΔH=-368kJ·mol-1 ③2H2O2(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=-571.6kJ·mol-1 ④NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.30kJ·mol-1 (1)放热反应是否都能自发进行____？吸热反应是否都不能自发进行____？ (2)能否仅用反应焓变来判断反应能否自发进行____？ 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．相同物质的量的物质，气态时熵值大，所以能量高，液态次之，固态最小，所以相同质量水的能量相对大小有：，故A正确； B．△H−T△S＜0的反应可自发进行，△H＞0的反应能自发进行，则该反应的△S＞0，故B正确； C．氕、氘和氚质子数相同，均为1，中子数不同，互称同位素，故C正确； D．化学反应是以新物质生成为标准的.其本质就是旧键断裂，新键形成，所以化学键断裂不一定发生化学反应，故D错误； 故答案选A。 2．A 解析：A．ΔH＜0、ΔS＞0代入ΔG=ΔH-TΔS可知ΔG＜0，任何温度下均能自发，A符合； B．ΔH、ΔS代入ΔG=ΔH-TΔS可知ΔG>0，所以该反应一定不能自发进行，B不符合； C．ΔH＜0、ΔS＜0代入ΔG=ΔH-TΔS可知，当低温时，ΔG＜0，可自发进行，C不符合； D．ΔH＞0、ΔS＞0代入ΔG=ΔH-TΔS可知，当高温时，ΔG＜0，可自发进行，D不符合； 答案选A。 3．A 解析：氢氧化铝分解生成氧化铝和水的反应为吸热反应，ΔH>0，同时该反应生成水蒸气，气体体积增大，为熵增反应，ΔS>0，故答案选A。 4．D 解析：A．已知ΔG=ΔH-TΔS，沸水温度为373K)，反应1：ΔG=，反应不自发进行，A错误； B．反应1的平衡常数表达式为：；反应2的平衡常数表达式为：，B错误； C．石灰石为固体物质，投入更多石灰石不能使平衡发生移动，故不可提高平衡浸取率，C错误； D．反应2为熵增、吸热的反应，通过减压、升温，平衡正向移动，更能提高平衡浸取率，D正确； 故选D。 5．D 解析：A．该反应的正反应是气体体积增大的反应△S>0，且△H>0，高温下能自发进行，A错误； B．恒容下，升高温度，混合气体的密度增大，B错误； C．恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使(g)的平衡转化率减小，C错误； D．恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D正确； 故选D。 6．D 解析：A．升高温度能加快所有反应的反应速率，故A错误； B． 对于无气体参与的反应，增大压强不能加快反应速率，故B错误； C．用正催化剂能加快正、逆反应速率，故C错误； D．反应能否自发进行与反应的熵变和焓变有关系，催化剂只改变反应所需的活化能，不改变反应热，催化剂对△H-T△S的值无影响，则对反应的自发性无影响，故D正确； 答案选D。 7．A 解析：①升温，平衡逆向移动，符合题意； ②降温，平衡正向向移动，不符合题意； ③加压，平衡逆向移动，符合题意； ④减压，平衡正向移动，不符合题意； ⑤加催化剂，平衡不移动，不符合题意； 所以①③正确，故选A。 8．C 解析：A．催化剂对正逆反应的影响程度是一样的，故使用催化剂能降低逆反应的活化能，故A错误； B．固体、纯液体的浓度视为常数，不代入平衡常数的表达式，但是此反应的生成物是水蒸气，故反应平衡常数K=，故B错误； C．该反应的△H＜0，气体生成物的化学计量数之和大于气体反应物的化学计量数之和，△S＞0，则△G=△H-T△S始终小于0，故一定能自发进行，故C正确； D．其他条件不变，增大NO的用量，NO的转化率降低，故D错误； 故选C。 二、填空题 9．(1)放出 (2)因为化合时ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH-TΔS＞0，故反应不能自发进行 (3)①②③ (4)OH-+H2S=HS-+H2O (5)2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 解析：根据③的图象获取反应热的信息结合反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0分析解答；根据非金属性强弱的比较方法：①单质与氢气易(难)反应；②生成的氢化物稳定(不稳定)；③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱)；④相互置换反应(强制弱)；⑤单质得电子的能力比较非金属性强弱等分析判断；NaOH溶液中通入过量的H2S反应生成硫氢化钠和水、草酸和高锰酸钾溶液在酸性溶液中发生氧化还原反应，草酸被氧化为二氧化碳，高锰酸钾被还原为锰离子，据此分析解答。 (1)从图象可知，S与H2的△H＜0，反应放出热量，故答案为：放出； (2)从图象可知，Te和H2反应的△H＞0，而H2Te分解反应的△S＞0，Te和H2化合的△S＜0，则△H-T△S＞0，反应不能自发进行，故答案为：因为化合时△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，故反应不能自发进行； (3)根据元素非金属性的判断方法可知，上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是①②③，故选①②③； (4)NaOH溶液中通入过量的H2S反应生成硫氢化钠和水，反应的离子方程式为OH-+H2S=HS-+H2O，故答案为：OH-+H2S=HS-+H2O； (5)草酸和高锰酸钾溶液在酸性溶液中发生氧化还原反应，草酸被氧化为二氧化碳，高锰酸钾被还原为锰离子，反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案为：2MnO+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O。 10．(1)是 (2)CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 解析：（1）273K时，CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g)△H=﹣178.3kJ•mol﹣1，已知△S=﹣160.45Jmol﹣1•K﹣1，△H﹣T△S=﹣178.3kJ•mol﹣1﹣(﹣160.45Jmol﹣1•K﹣1)×272K=﹣134.49715kJ•mol﹣1＜0，即该反应在273K时能自发进行，故答案为：是； （2）方程式为①CaO+H2O=Ca(OH)2，②Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，则H2O是反应①的反应物、反应②的生成物，是反应CaO+CO2=CaCO3的催化剂，故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 11． 正 20% 解析：(1) 反应开始时，浓度熵Qc= c(CO2)/ c(CO)=0.01/0.5=0.2<K，反应正向进行，故答案为：正 (2)设平衡时消耗c(CO)为x mol/L，则： K== = 0.5 ，解得x=0.01mol/L，则CO转化率=×100% =20%，故答案为20%。 12．(1)熵减小(2)熵增大(3)熵减小(4)熵减小(5)熵减小 【分析】相同物质的量的物质，气态时熵大于液态，液态时熵大于固态； 解析：（1）1mol乙醇由液态变成固态，熵减小； （2）1mol气体生成2mol气体，熵增大； （3）反应物中有0.5mol气体和1mol固体，产物中仅为1mol固体，熵减小； （4）2mol气体生成1mol固体，熵减小； （5）4mol气体生成2mol气体，熵减小； 13．(1) 否，多数放热反应为自发进行的反应 否，有些吸热反应能自发进行 (2)不能；ΔH<0，有利于反应自发进行，但不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行 解析：略 学科网（北京）股份有限公司 $$