2.3化学反应的方向 课时作业 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2024—2025高中化学人教版选择性必修第一册2.3化学反应的方向 课时作业 一、单选题 1．恒容密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H= Q kJ•mol﹣1 在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是 A．反应的平衡常数 B．Q>0 C．高温有利于该反应的自发进行 D．A点混合气体的平均摩尔质量大于B点 2．下列关于气态的凝华成干冰的过程中焓变和熵变的判断均正确的是 A． B． C． D． 3．下列说法不正确的是 A．反应在低温下能自发进行，说明该反应的 B．非自发反应就是不可能发生的反应 C．反应的限度越大，说明平衡时产物所占比例越高 D．若温度改变，则可逆反应的平衡常数一定改变 4．下列变化过程中，∆S<0的是 A．蔗糖溶于水 B．氢气与氯气合成氯化氢 C．氨气与氯化氢合成氯化铵 D．加热KMnO4制O2 5．下列说法或表示方法中正确的是 A．101 kPa时，燃烧热为316.25 kJ/mol，则表示氨气燃烧热的热化学方程式为：    B．反应在常温下能自发进行，则该反应的 C．醋酸溶液和氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为：    D．由于    ，则顺式1，3—丁二烯比较稳定 6．下列说法错误的是 A．体系有序性越高，熵值就越低 B．铁在潮湿的空气中生锈的过程是自发的 C．吸热反应不可以自发进行 D．同种物质气态时熵值最大 7．综合考虑焓变ΔH、熵变ΔS与温度T可判断反应的方向，当ΔG-ΔH-T·ΔS<0时，反应能自发进行。已知硝酸铵易溶于水，常温下溶解时体系温度降低。则常温下该过程中ΔG、ΔH、ΔS的符号依次是 A．-、+、- B．-、+、+ C．+、+、+ D．+、+、- 8．对于可逆反应，下列说法错误的是 A．当时，该反应达到平衡状态 B．该反应在一定条件下能自发进行，则 C．恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，则该反应达到平衡状态 D．恒温恒容条件下，达平衡状态后，再充入一定量的，转化率将减小 9．相同的温度和压强条件下，有关下列两个自发反应的说法不正确的是 反应 117.6 1 a 177.9 1 b 注：其中表示反应方程式中气体系数差； A．因为相同，所以a与b大小相近 B．热分解温度： C． D．两个反应的和都大于零 10．碳酸钙与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如下图所示。下列结论中正确的是 A．随着盐酸浓度的降低，反应速率一直减小 B．反应物键能之和大于生成物的键能之和 C．该反应， D．第2min到第4min间生成的平均反应速率为 11．下列说法，正确的是 A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C．升高体系的温度可以提高活化分子百分数 D．自发性可以确定反应的速率和反应的限度 12．利用可制备合成气(CO、)。制备合成气反应历程分两步： 步骤Ⅰ：； 步骤Ⅱ：。 上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图。下列说法正确的是 A．制备合成气反应可在高温下自发进行 B．决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅱ C．步骤Ⅰ反应的焓变 D．使用更高效的催化剂可以减小该反应的焓变 13．已知：CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g) ΔH>0，则下列有利于提高CO2平衡产率的条件是 A．高温、高压 B．低温、高压 C．高温、低压 D．低温、低压 14．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为：，下列说法错误的是 A．增大压强，单位体积内活化分子增多，反应速率加快 B．该反应在低温下能自发进行 C．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化 D．用勒夏特列原理解释通常采用500℃有利于氨的合成 15．下列说法中正确的是 A．吸热反应反应一定不能发生反应 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．需要加热才能发生的反应，一定是吸热反应 D．催化剂可以改变反应进行的方向 二、填空题 16．煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)。 已知①常压下反应的能量变化如图所示。 ② 化学键 H-H H-O O=O 键能kJ/mol 436 x 496 ③CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－280kJ/mol H2(g)＋O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－240kJ/mol H2O(l)=H2O(g)　   ΔH＝＋44kJ/mol 请回答下列问题： (1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 。 (2)已知气态分子分解成气态原子时所需要的能量为键能，则H—O键的键能x为 kJ/mol； (3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为 kJ/mol。 (4)在 (填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。 17．化学反应方向的判据 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为 。 ΔH－TΔS 0    反应正向能自发进行； ΔH－TΔS 0    反应达到平衡状态； ΔH－TΔS 0    反应正向不能自发进行。 18．工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2.根据所学知识判断：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度较低？ 已知：Fe2O3(s)＋C(s)=2Fe(s)＋CO2(g) ΔH=233.8 kJ·mol-1，ΔS=0.279 kJ·mol-1·K-1 Fe2O3(s)＋3H2(g)=2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH=98 kJ·mol-1，ΔS=0.144 2 kJ·mol-1·K-1 19．化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。 化学反应 AH/kJ·mol—1 ① -98 57.2 ② 393.5 -2.86 ③ -176 -285 (1)根据表中数据可知：反应①在 下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。 (2)有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？ (填“是”或“否”)。阐述判断的理由 。 (3)利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围 。(写出过程) 三、计算题 20．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据： ①的ΔH(298 K)=74.848 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=80.674 J·mol-1·K-1 ②的ΔH(298 K)=376.426 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=220.211 J·mol-1·K-1 已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题： (1)判断②反应是高温自发还是低温自发： (填“高温”或“低温”)。 (2)通过计算判断①反应在常温下能否自发进行： 。 (3)求算制取炭黑的允许温度范围： 。 (4)为了提高甲烷的碳化程度，你认为下面四个温度中最合适的是___________(填字母)。 A．905.2 K B．927 K C．1 273 K D．2 000 K 21．反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题： （1）上述反应的温度T1 T2，平衡常数K(T1) K(T2)。（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则： ①平衡时体系总的物质的量为 。      ②反应的平衡常数K= 。 ③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)= 。 （3）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为 。 （4）物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)2 2(t-BuNO) ΔH = 50.5 kJ·mol-1。该反应的ΔS 0(填“＞”、“＜”或“＝”)。在 填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。 22．大气中CO2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。 (1)CO2与NH3反应可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]，反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中进行。如图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[]和水碳比[]投料时二氧化碳转化率的情况。 ①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值范围分别为0.6～0.7、1～1.1和1.5～1.61，则生产中应选用水碳比的数值范围为 。 ②请推测生产中氨碳比控制在4.0左右还是控制在4.5左右比较适宜，并简述你的理由 。 (2)CO2与H2也可用于合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图2所示。 ①该反应的化学平衡常数的表达式为 。 ②该反应的ΔS 0，ΔH 0(填“>”或“<”)。 ③700K投料比[]=2时，H2的平衡转化率为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C B C B D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C A C D B 1．D 2．B 3．B 4．C 5．B 6．C 7．B 8．D 9．C 10．C 11．C 12．A 13．C 14．D 15．B 16．(1)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-757kJ•mol-1 (2)462 (3)510 (4)低温 17． ΔH－TΔS < = > 18．用H2作还原剂时反应自发进行的温度较低。 19．(1)任何温度 (2) 否 该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行 (3)，则，解得，即低于时反应③能正向自发进行 20．(1)高温 (2)不能自发进行 (3)927.8～1 709.4 K (4)C 21． 小于 小于 0.085mol 0.082mol/L 0.007mol/(L·min) 4FeS2(s)＋11O2(g)2Fe2O3(s)＋8SO2(g)  △H＝－3408kJ/mol ＞ 较高 22． 0.6～0.7 4.0比较适宜；氨碳比在4.5时，NH3的量增大较多，而CO2转化率增加不大，提高了生产成本 K= < < 45% 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$