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

2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；△H=+57.3kJ/mol(中和热)(△H的绝对值正确)
C．自发反应在适当条件下才能实现
D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)在高温下能自发进行
2．某温度下，在①、②两个恒容密闭容器中发生反应：H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)，K=2.25。物质的起始浓度如下表：
容器编号 起始浓度(mol·L-1)
H2 CO2 H2O CO
① 0.1 0.1 0 0
② 0.2 0.1 0.2 0.1
下列说法正确的是
A．反应开始，②中反应逆向进行 B．平衡时，①中c(CO2)=0.04mol·L-1
C．①、②均达平衡时，各组分浓度相同 D．①中H2的平衡转化率为40%
3．以下说法中正确的是
A．ΔH<0的反应均是自发反应
B．自发进行的反应一定能迅速进行
C．高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
D．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程
4．下列反应的△H＜0、△S＞0的是
A．CO2(g)+C(s)=2CO(g) B．2Na(s)+2H2O(l)=2Na+(aq)+2OH-(aq)+H2(g)
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) D．C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
5．神舟十三号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼做燃料、四氧化二氮作助燃剂，热化学方程，下列有关说法正确的是
A． B．若生成液态水，变大
C．该反应的 D．火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能
6．下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是
A．
B．
C．
D．
7．水的三态的熵值的大小关系正确的是
A．S（s）＞S（l）＞S（g） B．S（l）＞S（s）＞S（g）
C．S（g）＞S（l）＞S（s） D．S（g）＞S（s）＞S（l）
8．下列过程属非自发的是
A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰
C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧
二、非选择题
9．在一定条件下，xA+yB zC的反应达到平衡.
(1)已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是___。
(2)已知C是气体，且x+y=z，在增大压强时，如果平衡发生移动，则向____移动.(填“正向”、“逆向”、“无法判断”)
(3)已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不移动，则A是_____态.(填“气”、“液”、“固”)
(4)加热后C的质量分数减少，则正反应是_____热反应。
10．二氧化碳的捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。
（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应，该反应的________（填“>”“<”或“=”，下同）0，_________0，在低温下，该反应________（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）的转化途径之一是首先利用太阳能或生物质能分解水制，然后将与转化为甲醇或其他化学产品。你认为该方法需要解决的技术问题有__________（填字母）。
a．开发高效光催化剂
b．将通过光催化剂制取的从反应体系中有效分离，并与发生催化转化
c．二氧化碳及水资源的供应
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定的物质时释放的能量，如H元素要转化为液态水、C元素要转化为二氧化碳气体，所以1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳气体所放出的热量才是甲烷的燃烧热，A错误；
B．中和反应为放热反应，热化学方程式应为，B错误；
C．的反应能够自发进行，的反应不能自发进行，所以自发反应需要在一定条件下才能实现，C正确；
D．的，，即，该反应在任何温度下都不能自发进行，D错误；
故合理选项为C。
2．B
解析：A．②中反应开始时Q=B．设①中达到平衡时CO浓度为xmol/L，则根据化学方程式可知，平衡时氢气和二氧化碳浓度均为(0.1-x)mol/L，一氧化碳和水浓度均为xmol/L，，解得x=0.06mol/L，则平衡时二氧化碳浓度为0.04mol/L，B正确；
C．由题给数据可知，反应①平衡时，水蒸气和一氧化碳的浓度相等，反应②中水蒸气和一氧化碳浓度不相等，由方程式可知，反应达到平衡时，水蒸气和一氧化碳浓度依然不相等，则①、②均达平衡时，各组分浓度不相同，C错误；
D．①中反应转化的氢气浓度为0.06mol/L，则转化率为60%，故D错误；
故答案选B。
3．D
解析：A．满足△G=△H-T△S＜0的反应一定为自发反应，若△H＜0而△S＜0，则有可能出现△G＞0，此时对应反应为非自发反应，A错误；
B．自发进行，只是反应的一个方向，而反应速率不一定快，B错误；
C．KMnO4固体分解产生气体O2，体系混乱程度增大，属于熵增过程，C错误；
D．固态冰融化成液态水需要吸热，吸热后水分子运动速度加快，体系混乱程度增大，属于熵增过程，D正确；
故答案选D。
4．B
解析：A．该反应为吸热反应，△H＞0，A不符合题意；
B．该反应为放热反应，△H＜0；反应发生后体系的混乱程度增大，因此△S＞0，B符合题意；
C．该反应为放热反应，△H＜0；反应发生后体系的混乱程度减小，因此△S＜0，C不符合题意；
D．该反应为吸热反应，△H＞0，D不符合题意；
故合理选项是B。
5．C
解析：A．运载火箭使用偏二甲肼做燃料、四氧化二氮作助燃剂，说明反应为放热反应，焓变小于零，A错误；
B．放热焓变小于零，气态水变为液态水放出热量，故焓变变小，B错误；
C．该反应为气体分子数增加的反应，熵变大于零，C正确；
D．火箭发射过程中，该反应中的化学能部分转化为动能、部分转化为热能等其它形式，D错误；
故选C。
6．A
解析：A． 为化合反应、通常为放热反应，且气体转变成固体为熵减反应，较低温度下可实现，属于自发反应，A符合；
B． 为熵增反应，B不符合；
C． 为熵增反应，C不符合；
D． 为熵增反应，D不符合；
答案选A。
7．C
解析：熵是体系混乱程度的度量，混乱程度越大则，熵值越大，反之最小。
同种物质的三种状态：气态的熵值最大，液态次之，固态最小；故选C。
8．B
解析：A． 自然界中水由高处向低处流是自发过程，故A不符合；
B． 室温下冰的融化是自发过程，其逆向室温下水结成冰是非自发的，故B符合；
C． 气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，故C不符合；
D． 煤气的燃烧是自发过程，故D不符合；
故选B。
二、非选择题
9． x+y＞z 逆向 液或固 放
解析：在一定条件下xA+yB zC的反应达到平衡。
（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则逆反应方向一定是气体分子数增大的方向，所以x+y＞z，故答案为：x+y＞z；
（2）已知C是气体，且x+y=z，若A、B都是气体，在增大压强时，平衡不会发生移动；若A、B中只有一种是气体或都不是气体，在增大压强时，平衡一定向逆反应方向移动。因此，如果平衡发生移动，则平衡一定逆向移动，故答案为：逆向；
（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，说明A的浓度不随A的物质的量的增大而增大，则A是非气态物质，即固体或液体，故答案为：液或固；
（4）加热后C的质量分数减少，根据升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，可以判断正反应是放热反应，故答案为：放。
10． > > 不能 ab
解析：（1）该反应是分解反应，且为CO的燃烧反应的逆向反应，因CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即，因气体的物质的量增多，所以,时，反应可自发进行，所以在高温下，该反应能自发进行，在低温下，该反应不能自发进行，故答案为：＞；＞；不能；
（2）a．开发高效催化剂，可以促使与转化为甲醇或其他化学产品，a符合题意；
b．将通过光催化剂制取的从反应体系中有效分离，使其与发生催化转化，b满足题意；
c．二氧化碳和水供应充足，不用考虑，c不满足题意；
故答案为：ab