内容正文:
2.1化学反应的方向 同步练
一、单选题
1.关于化学反应进行的方向,下列叙述正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.液态水凝结成冰的过程中,,
C.自由能变化的化学反应一定能迅速进行
D.能自发进行的反应一定是熵增的过程
2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知,则的燃烧热为
B.反应在常温下能自发进行,则该反应的
C.已知,,则
D.在稀溶液中:,若将含的浓硫酸与含的溶液混合,放出热量大于
3.常温下,2NH3(g)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+H2O(l)能自发进行,可用于生产N2H4,下列有关说法正确的是
A.该反应的ΔH>0,ΔS<0
B.每生成1molN2H4转移2mol电子
C.升高温度,N2H4的生成速率一定加快
D.N2H4、O2和KOH溶液组成的燃料电池,负极反应为N2H4−4e−=N2+4H+
4.下列说法正确的是
A.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
B.Si+2Cl2SiCl4,此反应符合原子经济学,原子利用率100%
C.在稀溶液中有:H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol-1。结论:将盐酸与氨水的稀溶液混合后,若生成1 mol H2O(l),则放出57.3 kJ的能量
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-801.3 kJ·mol-1。结论:CH4的燃烧热为801.3 kJ·mol-1
5.下列说法正确的是
A.能够自发进行的反应一定是放热反应
B.的反应均是自发进行的反应
C.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
D.水凝结成冰的过程,、
6.下列说法正确的是
A.采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现
B. ,则较稳定的是
C.若 ,则的燃烧热为
D.已知 ,则固体与稀盐酸完全中和,放出的热量
7.根据所学知识和已有生活经验,下列变化过程中ΔS<0的是
A.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) B.NH4NO3(s)=NH(aq)+(aq)
C.H2O(s)→H2O(l) D.Mg(s)+H2SO4(aq)=MgSO4(aq)+H2(g)
8.利用硝酸工业的尾气(含)获得的部分工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A.反应的
B.若尾气中,产品中含量下降
C.为使尾气中被充分吸收,尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收
D.在酸性溶液中分解的离子方程式为
9.下列各说法中,正确的是
A.能够自发进行的反应不一定都是放热反应
B.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成
C.同一物质:固体→液体→气体变化是焓减和熵增的过程
D.-10℃的水结成冰,可用熵变判据来解释该变化过程的自发性
10.高温结构陶瓷氮化硅由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:,下列说法正确的是(为阿伏伽德罗常数的值)
A.和是氧化剂 B.既是氧化产物,又是还原产物
C.每消耗转移的电子数为 D.从熵变角度分析,反应更易生成
11.Demis Hassabis和John Jumper因开发能根据蛋白质的氨基酸序列预测其高级结构的AI模型与David Baker共获2024年诺贝尔化学奖,这一模型的逻辑前提是“一定氨基酸序列(一级结构)的肽链能自发折叠形成相应的高级结构”。已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的,下列有关蛋白质的说法错误的是
A.蛋白质由C、H、O、N等元素组成
B.蛋白质的性质由其结构决定
C.蛋白质在人体内通过代谢提供能量,这一过程的
D.蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的
12.HCHO(g)与O2(g)在催化剂Ca5(PO4)₃(OH)(简写为HAP)表面催化生成CO2(g)和H2O(g)的历程示意图如图所示(已知该反应ΔS<0)。下列有关该反应的说法正确的是
A.E为反应热
B.HAP的作用是降低反应的活化能
C.在任何条件下该反应HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)均能自发进行
D.反应物的总键能之和大于生成物总键能之和
13.已知 ,下列说法中正确的是
A.该反应任何温度下都不能自发进行
B.该反应能自发进行,由于该反应是一个熵增加的反应
C.其他条件不变,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
14.下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.反应 ,则该反应能在高温自发进行
D.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
15.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
二、非选择题
16.工业上有使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:
(1)此流的第I步反应为CH4(g)+H2O (g)=3H2(g)+CO(g) ΔH =+206kJ/mol。
①已知断开1mol相关物质所含化学键需能量如下表:a= 。
1mol 物质
H2
H2O
CH4
CO
断开所有化学键所需能量(kJ)
436
930
a
1076
②一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示则p1 p2(填“<”“>”“=”)。
③标况下,若反应在2L密闭容器中进行到20s时生成氢气33.6L,则甲烷的平均反应速率为 。
(2)此流程的第Ⅱ步反应为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式K= ;反应的平衡常数随温度的变化如下所示:
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数/K
10
9
1
0.6
从上表可以推断:此反应是 (填“吸”“放”)热反应。
(3)此流程的第Ⅱ步反应CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),①在1000℃时,某时刻反应混合物中CO、H2O、H2、CO2的物质的量浓度分别为2mol/L、2mol/L、1 mol/L 、1mol/L,此时反应朝 (“正反应”或“逆反应)方向进行。
(4)一个绝热的固定的容器中,判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是 (填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥v(CO₂正)=v(H2O逆)
17.采用热分解法去除沼气中的过程中涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
回答下列问题:
(1)反应的△H= 。
(2)已知反应Ⅰ的,该反应能自发进行的温度是_____(填标号)。
A.600℃ B.700℃ C.800℃ D.900℃
(3)保持100kPa不变,将与按体积比2∶1投入密闭容器中,并通入一定量的稀释,在不同温度下反应达到平衡时,所得、与的体积分数如图所示。
①X所在曲线代表的是 (填化学式)的体积分数。
②Y所在曲线随温度的升高先增大后减小的原因是 。
③往容器中充入的目的是 。
④1050℃时,下列能说明容器中反应达到平衡状态的有 (填标号)。
A.容器的体积保持不变
B.容器内气体密度保持不变
C.
D.含碳物质的总的体积分数保持不变
⑤1000℃达到平衡时,的体积分数为0.25%,则该温度下达到平衡后的去除率为 (保留三位有效数字,下同),反应Ⅰ压强平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×体积分数)。
18.将CO2富集、活化、转化为具有高附加值的化学品对实现碳中和有重要意义。
(1)一种富集烟气中CO2的方法示意图如下:
写出“解吸”过程产生CO2的化学方程式:
(2)CO2与H2在催化剂作用下可转化为CH3OH,体系中发生的主要反应如下:
i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
研究表明,CO与H2也能生成CH3OH,写出该反应的热化学方程式: 。
(3)在催化剂作用下,将、投入反应器,反应温度对CO2平衡转化率X(CO2)、CH3OH选择性Y(CH3OH)的影响如下。
已知:
①X(CO2)随温度升高逐渐增大、Y(CH3OH)随温度升高逐渐减小的原因是 。
②在达到平衡时,体系 填“吸收”或“放出”的热量为 kJ(除了反应i和ii不考虑其他反应)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
B
D
B
A
A
A
C
题号
11
12
13
14
15
答案
D
B
B
D
A
16.(1) 1660 < 0.0125
(2) 放
(3)正反应
(4)①④⑤⑥
17.(1)+233.5
(2)D
(3) 950~1050℃时,以反应Ⅰ为主,随着温度升高,反应Ⅰ平衡右移程度比反应Ⅱ右移程度大,所以的体积分数会增大;1050~1150℃之间,反应Ⅱ平衡移动程度增大的幅度大于反应Ⅰ,的体积分数会减小 减小各组分的浓度,使平衡正向移动,提高的去除率 ABD 92.3%(0.923) 121kPa
18.(1)
(2)
(3) 反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应。随温度升高,反应ⅰ逆向移动程度小于反应ⅱ正向移动程度 吸收 3.45
答案第1页,共2页
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