2.3化学反应的方向 练习- 2025-2026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 练习 一、单选题 1．实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是 A． B． C． D． 2．其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)+B(g)⇌cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率)，据此分析下列说法正确的是 A．在图像反应I中，若p1＞p2，则此反应的ΔS＞0 B．在图像反应III中，若T1＞T2，则该反应能自发 C．在图像反应II中，说明该正反应为吸热反应 D．由图像可知该反应在任意温度下均可自发 3．知道了某过程有自发性之后，则 A．可判断出过程的方向 B．可确定过程是否一定会发生 C．可预测过程发生完成的快慢 D．可判断过程的热效应 4．在任意温度下，下列反应一定能自发进行的是 A．2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ B．NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)    ΔH＜0 C．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)     ΔH＞0 D．X2Y2(s)=X2(g)+Y2(g)     ΔH＜0 5．下列关于判断过程的方向的说法正确的是（    ） A．所有自发进行的化学反应都是放热反应 B．高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应 C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程 D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 6．下列反应在任何温度下均能自发进行的是 A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)  ΔH=+163kJ·mol-1 B．Ag(s)＋Cl2(g)=AgCl(s)  ΔH=-127kJ·mol-1 C．HgO(s)=Hg(l)＋O2(g)  ΔH=+91kJ·mol-1 D．H2O2(l)=O2(g)＋H2O(l)  ΔH=-98kJ·mol-1 7．判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据，则在下列情况下，可以判定反应一定能自发进行的是 A．ΔH<0,ΔS>0 B．ΔH>0,ΔS>0 C．ΔH<0,ΔS<0 D．ΔH>0,ΔS<0 8．下列说法中，不正确的是 A．乙烯聚合为聚乙烯的反应是熵减的过程，∆S<0 B．金属钠和水的反应是熵增、放热、自发进行的反应 C．∆H<0的反应均能够自发进行 D．氯气和消石灰的反应是熵减、自发进行的，一定是放热的反应 9．下列说法正确的是 A．反应在室温下可自发进行，则该反应的 B．在常温下能自发进行，则该反应的 C．室温下不能自发进行，则该反应的 D．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 10．下列不属于自发进行的变化是 A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水 C．电解饱和食盐水 D．铁器在潮湿的空气中生锈 11．下列不属于自发进行的变化是 (　　) A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水 C．NaHCO3 转化为 Na2CO3 D．铁器在潮湿的空气中生锈 12．下列说法不正确的是 A．与的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．碳酸铵［］在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量 D．是一个熵减小的反应 13．二氧化碳甲烷化技术是资源化利用的有效手段之一，其反应原理为 。已知298 K时，有关物质的相对能量如表所示： 物质 相对能量/() 0 -75 -242 -393 下列说法正确的是 A．该反应的 B．相对能量： C．该反应的 D． ，则 14．一定条件下，合成氨反应：N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g)。图1表示在该反应过程中的能量的变化，图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线，图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物H2的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是 A．升高温度，正、逆反应速率均加快，N2的转化率增大 B．由图2信息，10 min末该反应以N2表示的反应速率为v(N2)=0.015 mol·L-1·min-1 C．由图2信息，从11 min起其他条件不变，增加N2的量，则n(N2)的变化曲线为d D．图3中温度T1<T2，e、f、g三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是g点 二、解答题 15．乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)该反应的 0(填“>”或“<”)。 (2)已知的燃烧热分别为，则上述合成反应的 (用a、b和c表示)。 (3)实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是 (答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (4)在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线 (填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线 表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有 (填标号)。 A．降低温度    B．增大压强 C．减小初始氢酯比    D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为 (精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商 (用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 16．硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料。 Ⅰ．储氢 (1)NaBH4中B的化合价为+3，H的化合价为 。NaBO2(aq)＋4H2(g) =NaBH4(s)＋2H2O(l)   ΔH1。该反应在任意温度下均不能自发进行的原因除ΔH1>0外，还有 。 (2)已知：NaBO2(s)=NaBO2(aq)  ΔH2；         H2(g)＋O2(g)=H2O(l)  ΔH3； Mg(s)＋O2(g)=MgO(s)   ΔH4。 反应NaBO2(s)＋2H2(g)＋2Mg(s)=NaBH4(s)＋2MgO(s)  ΔH= 。 Ⅱ．释氢 (3)NaBH4水解时发生：NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2，产氢的速率比较慢。向NaBH4水溶液中加入固态催化剂Ru/NGR可加快产氢的速率。 ①加入固态催化剂Ru/NGR，降低了反应的 ，从而加快了产氢的速率 ②其他条件相同时，NaBH4浓度对产氢速率的影响如图所示。NaBH4的浓度大于3%，随着NaBH4浓度增大，产氢速率下降的原因是 。(已知：25℃时NaBH4的溶解度为55 g，NaBO2的溶解度为0.28 g。)   Ⅲ．测定纯度 (4)现取0.400 g NaBH4样品，将其投入足量水中并加入固态催化剂Ru/NGR。充分反应后，共收集到标准状况下896 mL H2。计算该NaBH4样品的纯度 (写出计算过程) [纯度=×100%]。 17．甲烷是重要的气体燃料和化工原料，由制取合成气()的反应原理为。回答下列问题： (1)若生成，吸收热量，相关化学键的键能(断裂化学键所吸收的能量)，如表所示。 化学键 键能/ 414 436 467 ①的键能为 (用含a的式子表示)。 ②当体系温度等于TK时，温度大于T时 (填“>”“<”或“=”)0。 (2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入和，在不同条件下发生反应，测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。 ①X表示 (填“温度”或“压强”)，该反应的平衡常数表达式 。 ②m、n、q点的平衡常数由大到小的顺序为 。 ③若q点对应的纵坐标为30，此时甲烷的转化率为 ，该条件下平衡常数 (保留两位有效数字)。 18．推动CO2的综合利用、实现碳中和是党中央作出的重大战略决策。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇燃料，从而实现碳元素的再利用。在某恒压密闭容器中，主要发生的反应有： 反应Ⅰ：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH1 = –41.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)  ΔH2 ； 反应Ⅲ：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)   ΔH3= –90.0 kJ·mol-1 回答下列问题： (1)反应Ⅰ在 (填高温、低温或任意温度)下能自发进行，反应Ⅱ的△H2= kJ∙mol-1。 (2)下列情况能说明容器中反应达到平衡状态的是___________。 A．v (CO2)正 = v ( H2O)正 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．CH3OH的体积分数保持不变 D．容器内混合气体密度不再改变 (3)T℃时，将n(CO2)：n(H2)=3：5的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中，在催化剂的作用下，上述反应达到平衡状态时，CO2和H2的分压相等，甲醇的选择性是CO的2倍，则CO2的平衡转化率为 ，反应Ⅱ的平衡常数Kp为 (Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 (4)在5MPa下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，达到平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如下图： ①图中代表CH3OH的曲线为 (填“m”或“n”)。 ②解释150~250℃范围内CO2转化率随温度升高而降低的原因 。 ③温度升高，H2O的平衡产率的变化趋势为 。 《2.3化学反应的方向 练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D C D A C A C 题号 11 12 13 14 答案 C C C D 15．(1)< (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b) (3)温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低) (4) I IV BD 1.98 0.025 16．(1) 价 (2) (3) 活化能 NaBH4水解产生溶解度很小的NaBO2覆盖在催化剂表面，降低了催化剂的效率，导致产氢速率下降 (4)95.0% 17．(1) 1282−4a < (2) 压强 q>n>m 25% 0.19 18．(1) 低温 +49 (2)BCD (3) 50% (4) m 反应I、Ⅲ是放热反应，反应II是吸热反应，150 ~250℃ 范围内，以反应I、Ⅲ为主导，温度升高，反应I、Ⅲ逆向移动，使CO2平衡转化率减小的程度大于反应II使CO2平衡转化率增大的程度 先减小后增大 学科网（北京）股份有限公司 $$