2.3化学反应的方向（含解析） 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.3化学反应的方向（含解析） 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 186.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-22 00:00:00 | ||
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文档简介
2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1．在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应：
反应I：
反应Ⅱ：
达平衡时，转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性]，下列说法不正确的是
A．反应I的
B．温度一定，通过增大压强能提高的平衡产率
C．温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D．同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应
2．下列说法不正确的是
A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0
D．恒温恒压下，△H＜0且△S＞0的反应正向能自发进行
3．下列变化过程属于熵增的是
A．N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) B．NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq)+ H2O(l)
C．C(s) + CO2(g) =2CO(g) D．NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)
4．有一处于平衡状态的反应：A(s)+2B(g)3C(g)，ΔH<0。为了使平衡向逆反应方向移动，可选择的条件是
①升温 ②降温 ③加压 ④减压 ⑤加催化剂
A．①③ B．①③⑤ C．①④ D．②④⑤
5．下列说法正确的是
A．△H＜0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于57.3 kJ
C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57 kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
6．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。工业上常采用氨氧化法制硝酸，其流程是将氨和空气混合后通入灼热的铂铑合金网，反应生成NO(g)，生成的一氧化氮与残余的氧气继续反应生成二氧化氮：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H= 116.4 kJ mol 1。随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。工业上一般用石灰乳吸收硝酸工业尾气(NO和NO2)，由于NO不能被碱吸收，一般控制NO和NO2约为1：1通入石灰乳，净化尾气的同时又可制得混凝土添加剂Ca(NO2)2。电解法脱硝一般先用稀硝酸吸收氮氧化合物生成亚硝酸，再用电解法生成硝酸。对反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是
A．该反应能够自发的原因△S＞0
B．工业上使用合适的催化剂可提高NO2的生产效率
C．升高温度，该反应v(逆)减小，v(正)增大，平衡向逆反应方向移动
D．2molNO(g)和1molO2(g)中所含化学键能总和比2molNO2(g)中大116.4 kJ mol 1
7．下列说法不正确的是
A．焓变是一个反应能否自发进行相关的因素，多数放热反应能自发进行
B．自发进行的反应一定能迅速进行
C．在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大
D．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
8．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
二、非选择题
9．汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气的想法。2NO(g)+2CO(g)= 2CO2(g)+N2(g)
(1)已知在298K、100kPa下，△H =-746.8 kJ·mol-1，△S=-197.5 J·mol-1·K-1，请你判断该反应在室温下能否自发进行？简要写出推断的依据_______。
(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中进行反应，保持温度和体积不变，反应过程(0~15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=_______；
②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_______(填字母)。
A．增大CO浓度 B．升温 C．加入催化剂 D．减小容器体积
10．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物的排放。
(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的项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：，如图所示为该反应过程中的能量变化：
下列关于该反应的说法正确的是_____________(填序号)。
A．， B．，
C．， D．，
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，反应方程式为，该反应的，。该反应在常温下_____________(填“能”或“不能”)自发进行。
【参考答案】
一、选择题
1．D
【分析】反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①是的选择性。
解析：A．反应I能够自发进行，根据 ，则，故A正确；
B．反应I正向反应是等体积反应，反应Ⅱ正向反应是体积减小的反应，温度一定，增大压强，反应Ⅱ正向移动，的平衡产率增大，故B正确；
C．根据前面分析曲线②是转化率,反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高，说明此时主要发生反应I，故C正确；
D．反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应，要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温高压条件下反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
2．A
解析：A． ΔH>0 且 ΔS<0 的反应，即使改变条件也不能自发进行，A错误；
B．熵是指体系的混乱程度，相同物质的量的同种物质： S(g)>S(l)>S(s) ，B正确；
C．反应能自发进行的判据是 ΔH TΔS<0 ，由反应方程式 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 可知，该反应的 ΔS<0 ，要使 ΔH-TΔS<0 ，必须满足 ΔH<0 ，C正确；
D．恒温恒压下， ΔH<0 且 ΔS>0 的反应， ΔH-TΔS<0 ，反应正向一定可以自发进行，D正确；
故选A。
3．C
解析：A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，正反应方向气体体积减小，混乱度减小，熵减小，故A不符合题意；
B．反应NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)中，正反应方向离子浓度减小，混乱度减小，熵减小，故B不符合题意；
C．反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)中，正反应方向气体的体积增大，混乱度增大，熵增大，故C符合题意；
D．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)中，正反应方向气体体积减小，混乱度减小，熵减小，故D不符合题意；
答案选C。
4．A
解析：①升温，平衡逆向移动，符合题意；
②降温，平衡正向向移动，不符合题意；
③加压，平衡逆向移动，符合题意；
④减压，平衡正向移动，不符合题意；
⑤加催化剂，平衡不移动，不符合题意；
所以①③正确，故选A。
5．C
解析：A．△H＜-T△S<0反应能自发进行；△H＜0、△S>0的反应在温度低也能自发进行，A错误；
B．稀醋酸为弱酸，电离过程中会吸收热量，导致反应放出热量小于57.3 kJ，B错误；
C．焓变、熵变都是影响反应进行的因素，该反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，C正确；
D．催化剂改变反应速率，不改变反应进行的程度和方向，D错误；
故选C。
6．B
解析：A．根据自由能公式得到该反应能够自发的原因是△H＜0，△S＞0，故A错误；
B．工业上使用合适的催化剂，可加快反应速率，因此可以提高NO2的生产效率，故B正确；
C．升高温度，该反应v(逆)增大，v(正)增大，平衡向吸热反应方向移动即逆反应方向移动，故C错误；
D．根据2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H= 116.4 kJ mol 1，得到2molNO(g)和1molO2(g)中所含化学键能总和比2molNO2(g)中所含化学键能总和小116.4 kJ mol 1，故D错误。
综上所述，答案为B。
7．B
解析：A、多数放热反应在一定温度下，△G＜O，反应能自发进行，故A正确；
B、自发进行的反应的速率取决于物质的性质和外界条件，不一定能自发进行，故B错误；
C、△S与物质的混乱度有关，体系的混乱程度越大，熵值越大，故C正确；
D、△G=△H-T △S，当反应自发进行时，△G＜O，与焓变和熵变的共同影响有关，故D正确；
故选B。
8．A
解析：A. SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l) ΔH＜0，△S＜0，低温时可使△H-T△S ＜0，故低温下能自发进行，故A正确；
B. SO2(g)=S(g)＋O2(g) ΔH＞0，ΔS＞0，高温时可使△H-T△S＞0，故该反应高温下能自发进行，故B错误；
C. 反应物由气态物质生成液态物质，混乱度减小，熵值减小，故C错误；
D. 某温度下SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＜0，△S＜0，低温时可使△H-T△S ＜0，故低温下能自发进行，故D错误；
故选A。
二、非选择题
9．(1)能，△G=△H-T △S=-746.8 kJ·mol-1+298 K×197.5×10-3kJ·mol-1·K-1=-687.945 kJ/mol＜0，故反应能自发进行
(2) AD
解析：（1）因△G=△H-T △S=-746.8 kJ·mol-1+298 K×197.5×10-3kJ·mol-1·K-1=-687.945 kJ/mol＜0，故反应能自发进行。
（2）①该反应为2NO(g)+2CO(g)= 2CO2(g)+N2(g)，则平衡常数表达式K=；
②从图中可以看出，15min时，改变外界反应条件，导致n(NO)减小。
A．增大CO浓度。平衡正向移动，n(NO)减小，A符合题意；
B．升温，平衡逆向移动，n(NO)增大，B不符合题意；
C．加入催化剂，平衡不发生移动，n(NO)不变，C不符合题意；
D．减小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，n(NO)减小，D符合题意；
故选AD。
10． C 不能
解析：(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，则，故答案为C；
(2)由，所以该反应在常温下不能自发进行
一、选择题
1．在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应：
反应I：
反应Ⅱ：
达平衡时，转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性]，下列说法不正确的是
A．反应I的
B．温度一定，通过增大压强能提高的平衡产率
C．温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D．同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应
2．下列说法不正确的是
A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0
D．恒温恒压下，△H＜0且△S＞0的反应正向能自发进行
3．下列变化过程属于熵增的是
A．N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) B．NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq)+ H2O(l)
C．C(s) + CO2(g) =2CO(g) D．NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)
4．有一处于平衡状态的反应：A(s)+2B(g)3C(g)，ΔH<0。为了使平衡向逆反应方向移动，可选择的条件是
①升温 ②降温 ③加压 ④减压 ⑤加催化剂
A．①③ B．①③⑤ C．①④ D．②④⑤
5．下列说法正确的是
A．△H＜0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于57.3 kJ
C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57 kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
6．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。工业上常采用氨氧化法制硝酸，其流程是将氨和空气混合后通入灼热的铂铑合金网，反应生成NO(g)，生成的一氧化氮与残余的氧气继续反应生成二氧化氮：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H= 116.4 kJ mol 1。随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。工业上一般用石灰乳吸收硝酸工业尾气(NO和NO2)，由于NO不能被碱吸收，一般控制NO和NO2约为1：1通入石灰乳，净化尾气的同时又可制得混凝土添加剂Ca(NO2)2。电解法脱硝一般先用稀硝酸吸收氮氧化合物生成亚硝酸，再用电解法生成硝酸。对反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是
A．该反应能够自发的原因△S＞0
B．工业上使用合适的催化剂可提高NO2的生产效率
C．升高温度，该反应v(逆)减小，v(正)增大，平衡向逆反应方向移动
D．2molNO(g)和1molO2(g)中所含化学键能总和比2molNO2(g)中大116.4 kJ mol 1
7．下列说法不正确的是
A．焓变是一个反应能否自发进行相关的因素，多数放热反应能自发进行
B．自发进行的反应一定能迅速进行
C．在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大
D．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
8．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
二、非选择题
9．汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气的想法。2NO(g)+2CO(g)= 2CO2(g)+N2(g)
(1)已知在298K、100kPa下，△H =-746.8 kJ·mol-1，△S=-197.5 J·mol-1·K-1，请你判断该反应在室温下能否自发进行？简要写出推断的依据_______。
(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中进行反应，保持温度和体积不变，反应过程(0~15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=_______；
②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_______(填字母)。
A．增大CO浓度 B．升温 C．加入催化剂 D．减小容器体积
10．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物的排放。
(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的项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：，如图所示为该反应过程中的能量变化：
下列关于该反应的说法正确的是_____________(填序号)。
A．， B．，
C．， D．，
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，反应方程式为，该反应的，。该反应在常温下_____________(填“能”或“不能”)自发进行。
【参考答案】
一、选择题
1．D
【分析】反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①是的选择性。
解析：A．反应I能够自发进行，根据 ，则，故A正确；
B．反应I正向反应是等体积反应，反应Ⅱ正向反应是体积减小的反应，温度一定，增大压强，反应Ⅱ正向移动，的平衡产率增大，故B正确；
C．根据前面分析曲线②是转化率,反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高，说明此时主要发生反应I，故C正确；
D．反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应，要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温高压条件下反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
2．A
解析：A． ΔH>0 且 ΔS<0 的反应，即使改变条件也不能自发进行，A错误；
B．熵是指体系的混乱程度，相同物质的量的同种物质： S(g)>S(l)>S(s) ，B正确；
C．反应能自发进行的判据是 ΔH TΔS<0 ，由反应方程式 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 可知，该反应的 ΔS<0 ，要使 ΔH-TΔS<0 ，必须满足 ΔH<0 ，C正确；
D．恒温恒压下， ΔH<0 且 ΔS>0 的反应， ΔH-TΔS<0 ，反应正向一定可以自发进行，D正确；
故选A。
3．C
解析：A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，正反应方向气体体积减小，混乱度减小，熵减小，故A不符合题意；
B．反应NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)中，正反应方向离子浓度减小，混乱度减小，熵减小，故B不符合题意；
C．反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)中，正反应方向气体的体积增大，混乱度增大，熵增大，故C符合题意；
D．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)中，正反应方向气体体积减小，混乱度减小，熵减小，故D不符合题意；
答案选C。
4．A
解析：①升温，平衡逆向移动，符合题意；
②降温，平衡正向向移动，不符合题意；
③加压，平衡逆向移动，符合题意；
④减压，平衡正向移动，不符合题意；
⑤加催化剂，平衡不移动，不符合题意；
所以①③正确，故选A。
5．C
解析：A．△H＜-T△S<0反应能自发进行；△H＜0、△S>0的反应在温度低也能自发进行，A错误；
B．稀醋酸为弱酸，电离过程中会吸收热量，导致反应放出热量小于57.3 kJ，B错误；
C．焓变、熵变都是影响反应进行的因素，该反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，C正确；
D．催化剂改变反应速率，不改变反应进行的程度和方向，D错误；
故选C。
6．B
解析：A．根据自由能公式得到该反应能够自发的原因是△H＜0，△S＞0，故A错误；
B．工业上使用合适的催化剂，可加快反应速率，因此可以提高NO2的生产效率，故B正确；
C．升高温度，该反应v(逆)增大，v(正)增大，平衡向吸热反应方向移动即逆反应方向移动，故C错误；
D．根据2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H= 116.4 kJ mol 1，得到2molNO(g)和1molO2(g)中所含化学键能总和比2molNO2(g)中所含化学键能总和小116.4 kJ mol 1，故D错误。
综上所述，答案为B。
7．B
解析：A、多数放热反应在一定温度下，△G＜O，反应能自发进行，故A正确；
B、自发进行的反应的速率取决于物质的性质和外界条件，不一定能自发进行，故B错误；
C、△S与物质的混乱度有关，体系的混乱程度越大，熵值越大，故C正确；
D、△G=△H-T △S，当反应自发进行时，△G＜O，与焓变和熵变的共同影响有关，故D正确；
故选B。
8．A
解析：A. SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l) ΔH＜0，△S＜0，低温时可使△H-T△S ＜0，故低温下能自发进行，故A正确；
B. SO2(g)=S(g)＋O2(g) ΔH＞0，ΔS＞0，高温时可使△H-T△S＞0，故该反应高温下能自发进行，故B错误；
C. 反应物由气态物质生成液态物质，混乱度减小，熵值减小，故C错误；
D. 某温度下SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＜0，△S＜0，低温时可使△H-T△S ＜0，故低温下能自发进行，故D错误；
故选A。
二、非选择题
9．(1)能，△G=△H-T △S=-746.8 kJ·mol-1+298 K×197.5×10-3kJ·mol-1·K-1=-687.945 kJ/mol＜0，故反应能自发进行
(2) AD
解析：（1）因△G=△H-T △S=-746.8 kJ·mol-1+298 K×197.5×10-3kJ·mol-1·K-1=-687.945 kJ/mol＜0，故反应能自发进行。
（2）①该反应为2NO(g)+2CO(g)= 2CO2(g)+N2(g)，则平衡常数表达式K=；
②从图中可以看出，15min时，改变外界反应条件，导致n(NO)减小。
A．增大CO浓度。平衡正向移动，n(NO)减小，A符合题意；
B．升温，平衡逆向移动，n(NO)增大，B不符合题意；
C．加入催化剂，平衡不发生移动，n(NO)不变，C不符合题意；
D．减小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，n(NO)减小，D符合题意；
故选AD。
10． C 不能
解析：(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，则，故答案为C；
(2)由，所以该反应在常温下不能自发进行