内容正文:
2.3化学反应的方向
同步练习
1.下列说法中正确的是( )
A.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故化学反应速率增大
B.反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0,在低温时能自发进行
C.增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡常数K值增大
D.H+和OH-的反应活化能接近于零,反应几乎在瞬间完成
2.下列有关说法正确的是( )
A.SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH<0,低温下能自发进行
B.SO2(g)=S(g)+O2(g) ΔH>0,ΔS>0,该反应不能自发进行
C.SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),该过程熵值增大
D.某温度下SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH<0,高温下能自发进行
3.关于下列过程熵变的判断不正确的是( )
A.溶解少量食盐于水中,
B.纯碳和氧气反应生成
C.H2O(g)变成液态水,
D.CaCO3(s)加热分解为CaO和CO2(g),
4.对于反应,下列说法正确的是( )
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.加入催化剂,可以提高B的平衡转化率
C.温度升高,既能加快反应速率又能提高C的平衡产率
D.压缩体积,再次达平衡后,A的浓度比压缩前高
5.如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是( )
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒”
B.步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率
C.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
D.工业合成氨反应,该反应能在低温自发进行
6.下列说法正确的是
A.化学反应包含旧的化学键断裂和新的化学键形成
B.反应物的总能量一定等于生成物的总能量
C.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变
D.吸热反应需要加热才能进行
7.一定条件下,在密闭容器中利用4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH=-115.6kJ/mol制备Cl2,下列有关说法正确的是
A.使用催化剂,可以提高HCl的平衡转化率
B.提高,该反应的平衡常数增大
C.若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开,则表明该反应达到平衡状态
D.高温有利于该反应自发进行
8.下列说法正确的是
A.对于同一物质在不同状态时的熵值:气态<液态<固态
B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂不能改变化学反应进行的方向
C.、的反应在低温时不能自发进行
D.已知反应的平衡常数为K,则的平衡常数为2K
9.化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义,下列有关化学反应方向的判断不正确的是
A.ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
C.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
D.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
10.下列反应在常温下可自发进行且能用熵判据解释的是
A.CaCO3=CaO+CO2↑
B.NaOH+HCI=NaCl+H2O
C.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
11.灰锡结构松散,不能用于制造器皿。现把白锡制造的器皿在0℃、100kPa环境下存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用呢?(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应的焓变和熵变分别为,,当时能自发反应)
A.会变 B.不会变 C.不能确定 D.升高温度才会变
12.用和的混合溶液可提取废旧印刷电路板中的铜,其热化学方程式为
已知:①
②1
③
下列说法不正确的是
A.
B.反应②在任何条件下都能自发进行
C.反应③在溶液中进行,为吸热反应
D.已知,则
13.在一定条件下,工业上可采用下列反应合成甲酸: ,下列有关说法正确的是
A.升高温度,正逆反应速率都加快
B.恒温条件下,增大压强,化学平衡常数增大
C.恒温恒压下,使用合适的催化剂,平衡产率会提高
D.该反应能自发进行,与温度高低无关
14.已知:, ,下列有关说法正确的是( )
A.
B.使用催化剂可使变小
C.反应在一定条件下能自发进行,则
D.反应若生成28 g ,转移的电子数为
15.下列叙述不正确的是
A.混乱度增大的放热反应能自发进行
B.碳酸氢钠加热可以分解,因为升高温度利于熵增方向的反应自发进行
C.在温度、压强一定条件卜,自发反应总是向的方向进行
D.水结冰的过程不能自发进行的原因是此过程熵减,改变条件也不可能自发进行
16.对于碳酸钙分解反应:CaCO3(g)CaO(s)+CO2(g),最不利于其自发进行的是
A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.高温低压
17.对同一物质,熵值大小与其不同的状态有何关系?总结哪些因素影响体系熵值的大小?
同一物质在三态时的熵值大小顺序一般为 。物质熵值的大小与 、 、 以及 、 等因素有关。
18.甲醇在化学工业、农业生产等领域都有广泛的应用。“氢”风阵阵,甲醇产生氢气的反应为:CH3OH(l)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH,已知相关物质的标准燃烧热和标准熵数值如下表:
化学式
CH3OH(l)
H2(g)
CO(g)
标准燃烧热(25℃)
-726.5
-285.8
-283.0
标准熵:S/(J·mol-1·K-1)
126.8
130.7
197.7
请回答:
(1) 0(填“>”或“<”)。
(2)该反应能自发进行的最低温度为 K(保留小数点后1位)。
19.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有 。(填写序号)
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题:
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
①写出化学平衡常数K的表达式 。
②试比较K1、K2的大小,K1 K2(填“>”“<”或“=”);
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时,则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“>”“<”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是 。(填写序号)
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
20.请分析过氧化氢分解为水和氧气的反应在常温下能自发进行的理由 。
21.乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心。
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
i.2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ∆H1=−20.9 kJ/mol
ii.3CH3OH(g)=C3H6(g)+3H2O(g) ∆H2=−98.1 kJ/mol
iii.4CH3OH(g)=C4H8(g)+4H2O(g) ∆H3=−118.1 kJ/mol
①C3H6转化为C2H4的热化学方程式iv:2C3H6(g) =3C2H4(g) ∆H4= ,该反应能自发进行的条件是 (填“较低”“较高”或“任意”)温度。
②恒温恒压下充入N2,反应i中C2H4的平衡产率将 (填“增大”、减小”或“不变”)。
(2)乙炔在Pd表面选择加氢生成乙烯的反应机理如图。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。
上述反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,历程最小能垒(活化能)为 kJ/mol,该步骤的化学方程式为 。
22.二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应:
①
②
③
④
回答下列问题:
(1) ,反应① 正向自发进行(填标号)。
A.低温下能 B.高温下能 C.任何温度下都能 D.任何温度下都不能
(2)反应体系总压强分别为和时,平衡转化率随反应温度变化如图所示,则代表反应体系总压强为的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),判断依据是 。
(3)当反应体系总压强为时,平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度的升高,的物质的量先增加后减少,主要原因是 。
(4)恒温恒压条件下,向容器中通入和,达到平衡时的转化率为的转化率为,碳单质的物质的量为的物质的量为 ,反应①用摩尔分数表示的平衡常数 (结果保留两位小数)。
上述平衡时,向体系通入气,重新达到平衡时,,则a b(填“>”“<”或“=”)。(已知反应的,物质的摩尔分数)
参考答案:
1.D2.A3.C4.D5.B6.A7.C8.B9.A10.D11.A12.D13.A14.A15.D16.B
17. 气态>液态>固态 物质的种类 数量 聚集状态 温度 压强
18.(1)>
(2)385.5
19.(1) 0.05 mol•L-1 50 33.3%或
(2)CD
(3) K= > 2 >
(4)C
20.常温下,,所以该反应在常温下能自发进行
21.(1) +133.5kJ/mol 较高 增大
(2) 放热 +66 C2H2*+H*=C2H3*
22.(1) B
(2) III 恒温减压时平衡①、③右移,甲烷平衡转化率增大
(3)温度在500摄氏度以前,温度对②反应影响更大,所以n(CO2)增大,温度高于500摄氏度,温度对①、③反应影响更大,所以n(CO2)减小
(4) 0.5mol 0.39 =
学科网(北京)股份有限公司
$$