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

2.3化学反应的方向同步练习题 一、选择题 1．通过反应 可实现的资源化利用。下列有关说法错误的是 已知上述反应中相关化学键的键能数据如下： 化学键 C-H H-H 键能 803 413 436 b A．断裂1mol H-H键需吸收436kJ热量 B．该反应在高温下可自发进行 C．反应中每消耗11.2L(标准状况下)，转移的电子数为 D．选择合适、高效的催化剂可以降低反应的焓变并提高化学反应速率 2．已知。若在 500℃和催化剂的作用下，该反应在容积固定的密闭容器中进行，下列说法正确的是 A．因为△H<0，所以该反应有自发进行的趋势 B．达到平衡时，SO2 和 SO3 浓度一定相等 C．因为△S<0，所以该反应一定不能自发进行 D．升高温度是为了提高反应物的转化率 3．反应X(g)十Y(g) Z(g)+W(s)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH >0，ΔS<0 C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0 4．已知反应： ，则此反应 A．任何条件下都可自发进行 B．任何条件下都不可自发进行 C．高温下可自发进行 D．低温下可自发进行 5．用活性炭与NO2反应：为2C(s)+2NO2(g)⇌2CO2(g)+N2(g) 来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是 A．该反应只在高温条件下能自发进行 B．该反应平衡常数的表达式为 C．该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为 D．该反应到达平衡后，升高温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快 6．催化还原： 。下列说法正确的是 A．使用催化剂提高的平衡脱除率 B．反应平衡常数 C．该反应一定能自发进行 D．其他条件不变，增大的用量有利于提高的转化率 7．已知某反应为。在某密闭容器中充入一定量A气体发生上述反应。下列推论1和2都正确的是 选项 条件 推论1 推论2 A 较低温度下能自发进行 恒容下，平衡后充入A，A的平衡转化率减小 B 较高温度下能自发进行 如图所示，时改变的条件可能是增大压强 C 任何温度下都能自发进行 平衡后增大压强，平衡不移动，各物质浓度保持不变 D 任何温度下都能自发进行 恒压下，平衡后充入A气体瞬间，平衡向逆反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 8．下列有关说法正确的是 A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ•mol-1能自发进行可用熵判据解释 B．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能 C．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 D．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ•mol-1能自发进行可用焓判据解释 二、填空题 9．随着人类对环境问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视，目前工业上有一种方法可用CO2来生产燃料甲醇。 (1)实验测得，5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，甲醇的燃烧热为：___； (2)在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。已知H2的燃烧热为：H=-285.8kJ/mol，又知：H2O(l)=H2O(g) H=+44kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和气态水的热化学方程式：____； (3)该转化的积极意义是____； (4)有人提出，可以设计反应CO2=C+O2(△H＞0、△S＜0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由：___。 10．已知丙烷的燃烧热；正丁烷的燃烧热，异丁烷的燃烧热。 (1)写出丙烷燃烧热的热化学方程式_______。 (2)根据以上信息判断物质的稳定性：正丁烷_______异丁烷。(填“>”或“＜”或“=”) (3)选择合适的催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：，该反应的_______(填“>”或“＜”，下同)0，_______0，在低温下，该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。 11．相关规律 (1)ΔH____0，ΔS____0的反应，任何温度下都能自发进行。 (2)ΔH____0，ΔS____0的反应任何温度下都不能自发进行。 (3)ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，____对反应的方向起决定性作用。 ①当ΔH<0，ΔS<0时，____下反应能自发进行。 ②当ΔH>0，ΔS>0时，____下反应能自发进行。 (4)当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。 ①常温下的放热反应，____对反应方向起决定性作用。 ②常温下的吸热反应，____对反应方向起决定性作用。 12．化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题： (1)可用焓变和嫡变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后嫡增的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2)一种分解海水制氢气的方法为。如图为该反应的能量变化示意图，使用催化剂后，图中A点将___________(填“升高”、“降低”或“不变”)。 (3)已知： ②部分化学键的键能数据如表： 化学键 x c d 由此计算x=___________。(用含a、c、d的代数式表示) (4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态过氧化氢。将16g液态肼和足量，混合完全反应，生成氮气和水蒸气，放出320.9kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)，则该反应的热化学方程式为___________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．由表格数据知断裂1mol H-H键需吸收436kJ热量，A正确； B．该反应是熵增焓增的反应，由复合判据知，该反应在高温下可自发进行，B正确； C．反应中二氧化碳中碳元素和甲烷中的氢元素共得6e-电子化合价降低，甲烷中碳失6e-化合价升高。反应中每消耗11.2L(标准状况下)即0.5mol，转移的电子数为，C正确； D．催化剂不能改变反应的焓变，D项错误； 故选D。 2．A 解析：A．该反应为放热反应，反应物总能量小于生成物总能量，说明生成物能量低，根据能量最低原理，所以该反应有自发进行的趋势，故A正确； B．达到平衡时，SO2 和 SO3 浓度一定保持不变，但不一定相等，故B错误； C．根据反应自发进行，该反应、，在低温下可以自发，故C错误； D．该反应放热，升温平衡逆向移动，转化率降低，升高温度是为了提高反应速率，故D错误； 故选A。 3．C 解析：由图可知，反应为 ，反应为气体分子数减小的反应，且生成物能量小于反应物能量，故为放热的熵减反应，ΔH<0，ΔS<0； 故选C。 4．C 解析：判断根据为： ΔH-TΔS＜0，反应自发进行，2Al2O3(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO2(g) ΔH=+2171kJ·mol-1，ΔS大于零；所以要使反应发生，需要在高温下才能自发进行，C正确； 故选C。 5．C 解析：A．该反应，，<0可以自发，根据反分析可知该反应在低温条件下能自发进行，故A错误； B．反应平衡常数是产物系数次幂乘积除以反应物系数次幂乘积，但是纯固体和纯液体不写入平衡常数，该反应平衡常数的表达式为，故B错误； C．该反应若2molNO2完全反应时转移8mol电子，该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为，故C正确； D．升高温度，正反应速率和逆反应速率都加快，平衡逆向移动，逆反应速率加快的多，故D错误； 故答案为C 6．C 解析：A．使用催化剂不能使平衡发生移动，所以使用催化剂不能提高的平衡脱除率，A项错误； B．固体和纯液体浓度视为常数，一般不列入平衡常数中，但该反应中H2O为气态，应写入表达式中，则正确的反应平衡常数为：，B项错误； C．该反应是熵增大的反应，即，且，则，反应一定能自发进行，C项正确； D．其他条件不变，增大的用量，平衡正向移动，但是的转化量小于投入量，所以NO的转化率降低，D项错误； 答案选C。 7．B 解析：A．根据自由能复合判据，自发反应条件是，对气体分子数减小的放热反应，在较低温度下能自发进行，恒容下，平衡后充入A，相当于原平衡缩小体积，平衡向正反应方向移动，A的平衡转化率增大，故A错误； B．对于气体分子数增大的吸热反应，在较高温度下能自发进行；如试题图片所示，时正、逆反应速率都增大，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，增大压强，符合题意，如果增大B或C浓度，正反应速率在原点上增大，是连续的点，不符合题意，故B正确； C．对于气体分子数不变(嫡变接近0)的放热反应，在任何温度下自由能小于0，能自发进行；增大压强，缩小体积，虽然平衡不移动，但是各物质浓度同倍数增大，故C错误； D．对于气体分子数增大的放热反应，任何温度下，自由能都小于0；恒压下，平衡后充入A气体，A的浓度增大，而B、C的浓度减小，故平衡向正反应方向移动，故D错误； 故答案为B。 8．B 【分析】焓判据：ΔH<0，反应能自发进行；熵判据：ΔS>0，反应能自发进行。 解析：A．该反应为熵减反应，不能用熵判据解释，应用焓判据解释，A错误； B．同一可逆反应的正、逆反应是同进行的，只是进行程度不同，因此同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能，B正确； C．NH4NO3溶于水吸热，但溶解过程是混乱度增大的物理过程，能够自发进行，C错误； D．该反应为吸热反应，ΔH>0，不能用焓判据解释，D错误； 故选B。 二、填空题 9．4kJ/mol CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)，H=-87.0kJ/mol 可降低温室效应和弥补资源短缺 不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，则ΔG=ΔH-TΔS＞0，不能自发进行 解析：(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出113.5kJ热量，32g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出726.4kJ热量，热化学方程式为：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，ΔH1=-726.4kJ/mol，甲醇的燃烧热为：726.4kJ/mol； (2)①甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为： ①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，ΔH1=-726.4kJ/mol； ②H2(g)+O2(g)=H2O(l)，H=-285.8kJ/mol； ③H2O(l)=H2O(g) H3=+44kJ/mol； 根据盖斯定律，3×②-①+③，可以得到：CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(g) ΔH=3×(-285.8kJ/mol)-(-726.4kJ/mol)+44kJ/mol=-87.0kJ/mol； (3)该反应消耗二氧化碳，可降低温室效应，生成甲醇，可弥补资源短缺； (4)该反应是一个焓增、熵减的反应，则ΔG=ΔH-TΔS＞0，不能自发进行。 10．(1) (2)＜ (3) > > 不能 解析：（1）丙烷的燃烧热，丙烷燃烧热的热化学方程式 ； （2）正丁烷的燃烧热，异丁烷的燃烧热，正丁烷的能量不异丁烷高，能量越低越稳定，故稳定性正丁烷<异丁烷； （3）由于CO在O2中燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和氧气的反应为吸热反应，>0，根据化学方程式可知,反应后气体的化学计量数之和增加，>0，故低温下>0，反应不能自发进行。 11．(1) < > (2) > < (3) 温度 高温 低温 (4) 焓变 熵变 解析：略 12．(1)C (2)降低 (3) (4) 解析：（1）A. 为放热反应，A错误； B. ，燃烧为放热反应，B错误； C. 分解为吸热反应，且产生气体，熵增，C正确； D. ，中和反应为放热反应，D错误。 故选C。 （2）催化剂降低活化能，使A点降低。 （3），，。 （4）16g 物质的量为：，与足量，混合完全反应，生成氮气和水蒸气，放出320.9kJ的热量，1mol液态完全反应的热化学方程式为： 学科网（北京）股份有限公司 $$