2.3化学反应的方向 同步练习题（含解析）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 同步练习题（含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 479.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-11 08:15:39 | ||
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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．已知反应的，，下列正确的是
A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行
C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行
2．T℃时，H2还原NO以消除氮氧化物污染的反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)能自发进行，其正反应速率方程为=kca(NO)cb(H2)，实验得到如下数据：
组别 c(NO)起始/mol·L-1 c(H2)起始/mol·L-1 (正反应)起始/mol·L-1·s-1
I 6.00×10-3 2.00×10-3 2.16×10-3
II 1.20×10-2 2.00×10-3 8.64×10-3
III 6.00×10-3 4.00×10-3 4.32×10-3
下列说法正确的是
A．H2还原NO是熵增的反应 B．正反应一定为吸热反应
C．a=2，b=2 D．T℃时，k的数值为3×104
3．可通过下列方法回收处理，并加以利用：
反应①：
反应②：
反应③：
下列说法正确的是
A．反应①可在任意温度下自发进行
B．反应②使用催化剂时减小
C．反应③的化学平衡常数表达式为
D．由上述反应可得的
4．在恒容密闭容器中发生反应：，在℃和T2℃下A(g)的浓度与反应时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．时，平衡朝正反应方向移动
B．℃时，0-0.5h内用B表示的平均反应速率为0.01
C．a、b、c三点的反应速率大小为
D．已知该反应正向自发，则其它条件相同时，T1℃、T2℃下A的平衡转化率：
5．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B． 在常温常压下能自发进行
C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应室温下不能自发进行，但在较高温度(1200K)下则能自发进行
D．AB型强电解质在水中的溶解其焓变可能大于零或小于零，熵变一定大于零
6．在298K和100kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质 S(J k-1 mol-1) △H(kJ mol-1) ρ(kg m-3)
C(石墨) 5.7 -393.51 2260
C(金刚石) 2.4 -395.40 3513
此条件下，对于反应C(石墨)→C(金刚石)，下列说法正确的是
A．该反应的△H＜0，ΔS＜0
B．金刚石比石墨稳定
C．由公式ΔG=△H-TΔS可知，该反应在任何条件下都能自发进行
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
7．下列说法正确的是
A．一定条件下使用催化剂可以改变化学反应的方向
B．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl固体混合搅拌能发生反应是因为体系向环境吸收了能量
C．已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K，则2H2(g)+2I2(g)4HI(g)的平衡常数为2K
D．2NaHCO3(s)=Na2CO3+H2O(g)+CO2(g) ΔH>0，该反应加热能自发进行，原因是反应的熵增大
8．对反应的和判断正确的是
A． B．
C． D．
9．由反应物X分别转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．X→Y反应的
B．X→Z反应的
C．X→Y反应在任意条件下都能自发进行
D．相同条件下X→Y反应比X→Z反应更难发生
10．下列说法不正确的是
A．、的反应在任何温度下都能自发进行
B．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．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
D．对于同一物质来讲，熵值的大小与其状态有关，固态物质的熵值通常最小
11．下列说法不正确的是
A．非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应
B．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的△H＜0
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
12．对于反应，下列说法正确的是
A．一定是自发反应 B．温度升高，化学反应速率加快
C．增大压强，平衡一定向正反应方向移动 D．催化剂一定不参与反应
13．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
14．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是
A．1mol在不同状态时的嫡值：
B．反应 能否自发进行与温度有关
C．分解和HClO分解均是自发过程，故这两个反应的和的变化相同
D．常温下，反应能自发进行，则该反应的
15．下列有关说法正确的是
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ mol-1能自发进行可用熵判据解释
B．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能
C．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
D．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ mol-1能自发进行可用焓判据解释
二、填空题
16．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
已知：
(1)丙烷分子中极性键和非极性键数目的比值为_______。
(2)丙烷的二氯代物有_______种。
(3)上述两个反应能在_______条件下自发进行。
(4)相同条件下，反应的_______。
17．按要求完成下列问题。
(1)汽油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知反应的△H>0，判断该设想能否实现________ (填“能”或“不能”)，并简述原因________________。
(2)甲烷的烧热△H = - 890.3kJ/mol，写出甲烷的燃烧热的热化学方程式：__________________。
18．在工业生产中具有重要作用。
(1)
①已知，反应的随温度的变化是图1中的___________ (填“”或“”)。
②工业以为原料合成是在一定温度和压强下，以混合物作为催化剂，向反应炉中匀速通入，不同硅铝比与生成的速率关系如图2所示。下列说法正确的是___________。
A．温度越低越有利于工业合成
B．合适的硅铝比为0.15
C．在原料气中混入适量的惰性气体对的生成速率无影响
D．内，的产量
(2)已知在催化剂M作用下，。
①一定温度下，假设正逆反应速率与浓度关系为只与温度相关，则反应的平衡常数___________(用含的式子表示)。
②催化剂M活性随温度变化情况如图3所示，相同时间测得的转化率随反应温度变化情况如图4所示，写出的转化率出现上述变化的可能原因(写出两点)：___________。
③在图4中画出，其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，的转化率随温度变化图___________。
(3)已知，用催化该反应，若首先在催化下生成和及另一种无机化合物，用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤i：___________；步骤ⅱ：___________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】根据吉布斯自由能可判断反应是否自发进行，当时，反应能自发进行，据此分析解答。
解析：反应的，，因为T，则一定大于0，即反应在任何温度下都不能自发进行，C项符合题意。
故选C。
2．D
解析：A．由反应方程式2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)可知，正反应是一个气体体积减小的方向，故H2还原NO是熵减的反应，A错误；
B．由A项分析可知，该反应正反应是个熵减的反应，则反应要能够自发进行，则正反应一定为放热反应即焓减，B错误；
C．由I与II两组实验可知，H2浓度相同时，NO的浓度增大到原来的2倍，反应速率变为原来的4倍，故a=2，由I与III两组实验可知，当NO浓度相同时，H2浓度变为原来的2倍，反应速率变为原来的2倍，即b=1，C错误；
D．由C项分析可知，=kc2(NO)c (H2)，带入任意一组数据得，2.16×10-3=k(6.00×10-3)2×2.00×10-3，解得k=3×104，D正确；
故答案为：D。
3．D
解析：A．反应①是气体分子数目减少的反应，，<0，由复合判据知低温自发，A项错误；
B．只与物质的聚集状态和化学计量数有关，与是否使用催化剂无关，故反应②使用催化剂时不变，B项错误；
C．反应③中是气体，，C项错误；
D．盖斯定律知，反应可通过（反应①+反应②-反应③）得到，，D项正确；
故选D。
4．A
解析：A．由反应方程式可知当反应达到平衡时v(A)正 : v(B)逆=2 : 1，所以当v(A)正=v(B)逆时，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，A选项错误；
B．由图得0.5h内c(A)减少0.6mol/L，所以c(B)增加0.3 mol/L，v(B)=0.3/(0.5×60)=0.01mol/（L·min），B选项正确；
C．0~0.5h内T2℃曲线变化快，说明T2温度高，对应c反应速率最快，T1℃时，a点浓度大于b点浓度，速率a>b，C选项正确；
D．该反应ΔS<0，根据反应自发性可判断其正反应ΔH<0，由于T2>T1，所以根据勒沙特列原理可知低温有利于放热正反应方向，则A的转化率，D选项正确；
答案选A。
5．D
【分析】对于自发反应，必须满足的条件：△H-TΔS＜0。
解析：A．放热的自发过程，若是熵增大的过程，在任何条件下都能自发进行，若是熵减小的过程，则低温条件下自发；吸热的自发过程，一定为熵增加的过程，且在高温下自发，A正确；
B． ，常温下T=298K，则-444.3kJ mol-1-298K×(-0.2801kJ mol-1 K-1)=-360.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确；
C．碳酸钙分解为吸热反应，△H＞0，ΔS＞0，要使△H-TΔS＜0，在较高温度(1200K)下能自发进行，而在室温下不能自发进行，C正确；
D．AB型强电解质溶于水时可能放热也可能吸热，如CuSO4溶于水放热，铵盐溶于水吸热，所以其焓变可能大于零或小于零；AB(s)强电解质溶于水，固体转化为离子，混乱度增大，但生成的离子会与水分子结合为水合离子，这些水合离子会形成非常规整的结构，则溶剂的混乱度降低，整个溶解过程的熵值取决于固体转化为离子时的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小，所以AB型强电解质溶于水熵变可能大于0、也可能小于0，D不正确；
故选D。
6．D
【分析】由题意可知，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ mol-1；
②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.40kJ mol-1。
解析：A．利用盖斯定律，将反应①-②得，C(石墨)→C(金刚石) △H=-393.51 kJ mol-1-(-395.40kJ mol-1)=1.89 kJ mol-1＞0，ΔS=2.4 J k-1 mol-1-5.7 J k-1 mol-1=-3.3 J k-1 mol-1＜0，A不正确；
B．物质具有的能量越低，该物质越稳定，反应C(石墨)→C(金刚石) △H＞0，属于吸热反应，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，B不正确；
C．ΔG=△H-TΔS=1.89 kJ mol-1-298K×(-3.3 J k-1 mol-1)×10-3kJ/J=2.8734 kJ mol-1，则该反应在通常下不能自发进行，C不正确；
D．金刚石的密度比石墨大，质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的反应，由影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变，故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D正确；
故选D。
7．D
解析：A．催化剂可以改变反应的活化能，从而改变反应速率，但不能改变反应的焓变和熵变，则不可以改变化学反应进行的方向，故A错误；
B．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl固体混合搅拌能自发反应是由于该反应是熵增大的吸热反应，不能依据焓变作为单一判据，故B错误；
C．反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数为K=，2H2(g)+2I2(g) 4HI(g)的平衡常数K2=K2，故C错误；
D．该反应是焓增、熵增的反应，反应能自发进行则△H-T△S＜0，即该反应能自发进行的原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向，故D正确；
故选：D。
8．A
解析：根据反应方程式可得，此反应为铵盐分解反应，属于吸热反应，故；反应后气体体积增大，故，A正确；
答案选A。
9．B
解析：A．根据图中信息，反应物X的总能量大于生成Y的总能量，因此X→Y反应是放热反应，故A错误；
B．根据图中信息，2X(g) →3Z(g)，气体物质的量增多，说明是熵增的反应，故B正确；
C．X→Y反应是放热熵减的反应，根据自由能分析在低温条件下都能自发进行，故C错误；
D．根据反应的活化能分析，活化能越大，说明越难反应，因此相同条件下X→Z反应比X→Y反应更难发生，故D错误。
综上所述，答案为B。
10．C
解析：A．ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔH-TΔS＜0，任何温度下反应都能自发进行，A正确；
B．NH4HCO3(s)＝NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1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，B正确；
C．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定是有效碰撞，发生反应的碰撞才为有效碰撞，C错误；
D．对于同一物质来讲固态的熵值小于液态小于气态，D正确。
答案选C。
11．A
解析：A．自发反应是ΔG=ΔH－TΔS＜0，但并不是能较快进行的反应，故A错误；
B．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，该反应是ΔS＜0，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0，说明该反应的△H＜0，故B正确；
C．反应的限度越大，说明平衡越向正反应方向进行，平衡时产物所占比例越高，故C正确；
D．可逆反应不是吸热反应就是放热反应，若温度改变，则可逆反应的平衡常数一定改变，故D正确。
综上所述，答案为A。
12．B
解析：A．该反应是一个气体体积减小的反应，反应△H<0、△S<0，低温条件下反应△H-T△S<0，反应才能自发进行，故A错误；
B．升高温度，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故B正确；
C．增大压强，平衡不一定向正反应方向移动，若反应的浓度熵大于平衡常数，平衡向逆反应方向移动，若反应的浓度熵等于平衡常数，平衡不移动，故C错误；
D．催化剂能改变化学反应的途径，参与化学反应，降低反应活化能，故D错误；
故选B。
13．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。
14．C
解析：A．物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：，故A正确；
B．△H＞0，△S＞0，能否自发进行，△H T△S＜0与温度有关，故B正确；
C．反应自发只能说明△H T△S＜0，不能说明和的变化相同，故C错误；
D．反应物有4mol固体、2mol液态物质、1mol气体物质，生成物只有固体，△S＜0，若能自发进行，△H T△S＜0，则△H必须小于0，故D正确；
故答案选C。
15．B
【分析】焓判据：ΔH<0，反应能自发进行；熵判据：ΔS>0，反应能自发进行。
解析：A．该反应为熵减反应，不能用熵判据解释，应用焓判据解释，A错误；
B．同一可逆反应的正、逆反应是同进行的，只是进行程度不同，因此同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能，B正确；
C．NH4NO3溶于水吸热，但溶解过程是混乱度增大的物理过程，能够自发进行，C错误；
D．该反应为吸热反应，ΔH>0，不能用焓判据解释，D错误；
故选B。
二、填空题
16．(1)4:1(2)4(3)高温(4)+124.2
解析：（1）已知不同非金属元素之间形成的共价键是极性共价键，而同种非金属元素之间形成的共价键为非极性共价键，故每一个丙烷分子中极性键即C-H键有8个，非极性键即C-C键有2个，二者数目的比值为8:2=4:1，故答案为：4:1；
（2）根据等效氢原理可知，丙烷的一氯代物有2种，分别为ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH3，然后再取代第二个H原子形成二氯代物又分别有：3种即Cl2CHCH2CH3、ClCH2CHClCH3和ClCH2CH2CH2Cl，1种即CH3CCl2CH3，即丙烷的二氯代物一共有4种，故答案为：4；
（3）由题干信息可知，上述两个反应均为气体体积增大即熵增的吸热即焓增反应，根据吉布斯自由能变可判断，两个反应能在高温条件下自发进行，故答案为：高温；
（4）已知反应I：，反应II：，则反应可由反应I-反应II而得，故 =(+156.6kJ/mol)-(+32.4kJ/mol)=+124.2，故答案为：+124.2。
17．(1) 不能 因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以△G＞0，为非自发反应
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ mol-1
解析：（1）2CO(g)=2C(s)+O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T △S，G＞0，不能自发进行，故答案为：不能；因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以△G＞0，为非自发反应；
（2）1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物放出的热量即燃烧热，所以1mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳的燃烧热热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ mol-1。
18．(1) BD
(2) 第一，之前，没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，之后，反应已经达到平衡，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降：第二，之前，没有达到平衡，温度升高，催化剂活性变大，促进反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降
(3)
解析：（1）①反应为气体分子数减小的反应，则，而焓变，则中随温度升高而增大，所以为图1中的。
②A．若温度太低，反应速率太慢，不适合工业合成，A错误；
B．由图示可知，硅铝比为0.15时二甲醚的生成速率保持在较高水平，合适的硅铝比为0.15，B正确；
C．反应是在一定温度和压强下进行，增加惰性气体则甲醇浓度下降，反应速率会变慢，C错误；
D．由图示可知，使用催化剂II时，反应初始催化活性较好，但是5min后速率开始大幅下降，产量降低，而使用催化剂I时，虽然反应初始的速率增长略慢且反应速率的峰值较低，但是反应速率到达峰值后在5~40min内却始终很稳定的维持在一个较高的水平，因此内，的产量，D正确；
答案选BD。
（2）①当反应达到平衡时，v正=v逆，，，则反应的平衡常数K=。
②反应为放热反应，之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，时反应达到平衡，之后，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降；催化剂的活性在一定温度范围内逐渐升高，温度再高催化剂活性会降低，之前，温度升高，催化剂活性变大，反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降。
③此反应为反应前后气体分子数不变的反应，其他条件不变，增加压强，化学反应速率变大，转化率增大，所以相同温度下纵坐标较之前要大，但平衡不移动，平衡转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，NO2的转化率随温度变化如图所示：
。
（3）由题意可知，步骤i为在催化下生成和及另一种无机化合物，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：，而为催化剂，总反应为：，则步骤ii的化学方程式为：
一、选择题
1．已知反应的，，下列正确的是
A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行
C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行
2．T℃时，H2还原NO以消除氮氧化物污染的反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)能自发进行，其正反应速率方程为=kca(NO)cb(H2)，实验得到如下数据：
组别 c(NO)起始/mol·L-1 c(H2)起始/mol·L-1 (正反应)起始/mol·L-1·s-1
I 6.00×10-3 2.00×10-3 2.16×10-3
II 1.20×10-2 2.00×10-3 8.64×10-3
III 6.00×10-3 4.00×10-3 4.32×10-3
下列说法正确的是
A．H2还原NO是熵增的反应 B．正反应一定为吸热反应
C．a=2，b=2 D．T℃时，k的数值为3×104
3．可通过下列方法回收处理，并加以利用：
反应①：
反应②：
反应③：
下列说法正确的是
A．反应①可在任意温度下自发进行
B．反应②使用催化剂时减小
C．反应③的化学平衡常数表达式为
D．由上述反应可得的
4．在恒容密闭容器中发生反应：，在℃和T2℃下A(g)的浓度与反应时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．时，平衡朝正反应方向移动
B．℃时，0-0.5h内用B表示的平均反应速率为0.01
C．a、b、c三点的反应速率大小为
D．已知该反应正向自发，则其它条件相同时，T1℃、T2℃下A的平衡转化率：
5．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B． 在常温常压下能自发进行
C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应室温下不能自发进行，但在较高温度(1200K)下则能自发进行
D．AB型强电解质在水中的溶解其焓变可能大于零或小于零，熵变一定大于零
6．在298K和100kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质 S(J k-1 mol-1) △H(kJ mol-1) ρ(kg m-3)
C(石墨) 5.7 -393.51 2260
C(金刚石) 2.4 -395.40 3513
此条件下，对于反应C(石墨)→C(金刚石)，下列说法正确的是
A．该反应的△H＜0，ΔS＜0
B．金刚石比石墨稳定
C．由公式ΔG=△H-TΔS可知，该反应在任何条件下都能自发进行
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
7．下列说法正确的是
A．一定条件下使用催化剂可以改变化学反应的方向
B．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl固体混合搅拌能发生反应是因为体系向环境吸收了能量
C．已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K，则2H2(g)+2I2(g)4HI(g)的平衡常数为2K
D．2NaHCO3(s)=Na2CO3+H2O(g)+CO2(g) ΔH>0，该反应加热能自发进行，原因是反应的熵增大
8．对反应的和判断正确的是
A． B．
C． D．
9．由反应物X分别转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．X→Y反应的
B．X→Z反应的
C．X→Y反应在任意条件下都能自发进行
D．相同条件下X→Y反应比X→Z反应更难发生
10．下列说法不正确的是
A．、的反应在任何温度下都能自发进行
B．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．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
D．对于同一物质来讲，熵值的大小与其状态有关，固态物质的熵值通常最小
11．下列说法不正确的是
A．非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应
B．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的△H＜0
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
12．对于反应，下列说法正确的是
A．一定是自发反应 B．温度升高，化学反应速率加快
C．增大压强，平衡一定向正反应方向移动 D．催化剂一定不参与反应
13．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
14．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是
A．1mol在不同状态时的嫡值：
B．反应 能否自发进行与温度有关
C．分解和HClO分解均是自发过程，故这两个反应的和的变化相同
D．常温下，反应能自发进行，则该反应的
15．下列有关说法正确的是
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ mol-1能自发进行可用熵判据解释
B．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能
C．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
D．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ mol-1能自发进行可用焓判据解释
二、填空题
16．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
已知：
(1)丙烷分子中极性键和非极性键数目的比值为_______。
(2)丙烷的二氯代物有_______种。
(3)上述两个反应能在_______条件下自发进行。
(4)相同条件下，反应的_______。
17．按要求完成下列问题。
(1)汽油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知反应的△H>0，判断该设想能否实现________ (填“能”或“不能”)，并简述原因________________。
(2)甲烷的烧热△H = - 890.3kJ/mol，写出甲烷的燃烧热的热化学方程式：__________________。
18．在工业生产中具有重要作用。
(1)
①已知，反应的随温度的变化是图1中的___________ (填“”或“”)。
②工业以为原料合成是在一定温度和压强下，以混合物作为催化剂，向反应炉中匀速通入，不同硅铝比与生成的速率关系如图2所示。下列说法正确的是___________。
A．温度越低越有利于工业合成
B．合适的硅铝比为0.15
C．在原料气中混入适量的惰性气体对的生成速率无影响
D．内，的产量
(2)已知在催化剂M作用下，。
①一定温度下，假设正逆反应速率与浓度关系为只与温度相关，则反应的平衡常数___________(用含的式子表示)。
②催化剂M活性随温度变化情况如图3所示，相同时间测得的转化率随反应温度变化情况如图4所示，写出的转化率出现上述变化的可能原因(写出两点)：___________。
③在图4中画出，其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，的转化率随温度变化图___________。
(3)已知，用催化该反应，若首先在催化下生成和及另一种无机化合物，用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤i：___________；步骤ⅱ：___________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】根据吉布斯自由能可判断反应是否自发进行，当时，反应能自发进行，据此分析解答。
解析：反应的，，因为T，则一定大于0，即反应在任何温度下都不能自发进行，C项符合题意。
故选C。
2．D
解析：A．由反应方程式2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)可知，正反应是一个气体体积减小的方向，故H2还原NO是熵减的反应，A错误；
B．由A项分析可知，该反应正反应是个熵减的反应，则反应要能够自发进行，则正反应一定为放热反应即焓减，B错误；
C．由I与II两组实验可知，H2浓度相同时，NO的浓度增大到原来的2倍，反应速率变为原来的4倍，故a=2，由I与III两组实验可知，当NO浓度相同时，H2浓度变为原来的2倍，反应速率变为原来的2倍，即b=1，C错误；
D．由C项分析可知，=kc2(NO)c (H2)，带入任意一组数据得，2.16×10-3=k(6.00×10-3)2×2.00×10-3，解得k=3×104，D正确；
故答案为：D。
3．D
解析：A．反应①是气体分子数目减少的反应，，<0，由复合判据知低温自发，A项错误；
B．只与物质的聚集状态和化学计量数有关，与是否使用催化剂无关，故反应②使用催化剂时不变，B项错误；
C．反应③中是气体，，C项错误；
D．盖斯定律知，反应可通过（反应①+反应②-反应③）得到，，D项正确；
故选D。
4．A
解析：A．由反应方程式可知当反应达到平衡时v(A)正 : v(B)逆=2 : 1，所以当v(A)正=v(B)逆时，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，A选项错误；
B．由图得0.5h内c(A)减少0.6mol/L，所以c(B)增加0.3 mol/L，v(B)=0.3/(0.5×60)=0.01mol/（L·min），B选项正确；
C．0~0.5h内T2℃曲线变化快，说明T2温度高，对应c反应速率最快，T1℃时，a点浓度大于b点浓度，速率a>b，C选项正确；
D．该反应ΔS<0，根据反应自发性可判断其正反应ΔH<0，由于T2>T1，所以根据勒沙特列原理可知低温有利于放热正反应方向，则A的转化率，D选项正确；
答案选A。
5．D
【分析】对于自发反应，必须满足的条件：△H-TΔS＜0。
解析：A．放热的自发过程，若是熵增大的过程，在任何条件下都能自发进行，若是熵减小的过程，则低温条件下自发；吸热的自发过程，一定为熵增加的过程，且在高温下自发，A正确；
B． ，常温下T=298K，则-444.3kJ mol-1-298K×(-0.2801kJ mol-1 K-1)=-360.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确；
C．碳酸钙分解为吸热反应，△H＞0，ΔS＞0，要使△H-TΔS＜0，在较高温度(1200K)下能自发进行，而在室温下不能自发进行，C正确；
D．AB型强电解质溶于水时可能放热也可能吸热，如CuSO4溶于水放热，铵盐溶于水吸热，所以其焓变可能大于零或小于零；AB(s)强电解质溶于水，固体转化为离子，混乱度增大，但生成的离子会与水分子结合为水合离子，这些水合离子会形成非常规整的结构，则溶剂的混乱度降低，整个溶解过程的熵值取决于固体转化为离子时的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小，所以AB型强电解质溶于水熵变可能大于0、也可能小于0，D不正确；
故选D。
6．D
【分析】由题意可知，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ mol-1；
②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.40kJ mol-1。
解析：A．利用盖斯定律，将反应①-②得，C(石墨)→C(金刚石) △H=-393.51 kJ mol-1-(-395.40kJ mol-1)=1.89 kJ mol-1＞0，ΔS=2.4 J k-1 mol-1-5.7 J k-1 mol-1=-3.3 J k-1 mol-1＜0，A不正确；
B．物质具有的能量越低，该物质越稳定，反应C(石墨)→C(金刚石) △H＞0，属于吸热反应，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，B不正确；
C．ΔG=△H-TΔS=1.89 kJ mol-1-298K×(-3.3 J k-1 mol-1)×10-3kJ/J=2.8734 kJ mol-1，则该反应在通常下不能自发进行，C不正确；
D．金刚石的密度比石墨大，质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的反应，由影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变，故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D正确；
故选D。
7．D
解析：A．催化剂可以改变反应的活化能，从而改变反应速率，但不能改变反应的焓变和熵变，则不可以改变化学反应进行的方向，故A错误；
B．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl固体混合搅拌能自发反应是由于该反应是熵增大的吸热反应，不能依据焓变作为单一判据，故B错误；
C．反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数为K=，2H2(g)+2I2(g) 4HI(g)的平衡常数K2=K2，故C错误；
D．该反应是焓增、熵增的反应，反应能自发进行则△H-T△S＜0，即该反应能自发进行的原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向，故D正确；
故选：D。
8．A
解析：根据反应方程式可得，此反应为铵盐分解反应，属于吸热反应，故；反应后气体体积增大，故，A正确；
答案选A。
9．B
解析：A．根据图中信息，反应物X的总能量大于生成Y的总能量，因此X→Y反应是放热反应，故A错误；
B．根据图中信息，2X(g) →3Z(g)，气体物质的量增多，说明是熵增的反应，故B正确；
C．X→Y反应是放热熵减的反应，根据自由能分析在低温条件下都能自发进行，故C错误；
D．根据反应的活化能分析，活化能越大，说明越难反应，因此相同条件下X→Z反应比X→Y反应更难发生，故D错误。
综上所述，答案为B。
10．C
解析：A．ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔH-TΔS＜0，任何温度下反应都能自发进行，A正确；
B．NH4HCO3(s)＝NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1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，B正确；
C．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定是有效碰撞，发生反应的碰撞才为有效碰撞，C错误；
D．对于同一物质来讲固态的熵值小于液态小于气态，D正确。
答案选C。
11．A
解析：A．自发反应是ΔG=ΔH－TΔS＜0，但并不是能较快进行的反应，故A错误；
B．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，该反应是ΔS＜0，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0，说明该反应的△H＜0，故B正确；
C．反应的限度越大，说明平衡越向正反应方向进行，平衡时产物所占比例越高，故C正确；
D．可逆反应不是吸热反应就是放热反应，若温度改变，则可逆反应的平衡常数一定改变，故D正确。
综上所述，答案为A。
12．B
解析：A．该反应是一个气体体积减小的反应，反应△H<0、△S<0，低温条件下反应△H-T△S<0，反应才能自发进行，故A错误；
B．升高温度，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故B正确；
C．增大压强，平衡不一定向正反应方向移动，若反应的浓度熵大于平衡常数，平衡向逆反应方向移动，若反应的浓度熵等于平衡常数，平衡不移动，故C错误；
D．催化剂能改变化学反应的途径，参与化学反应，降低反应活化能，故D错误；
故选B。
13．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。
14．C
解析：A．物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：，故A正确；
B．△H＞0，△S＞0，能否自发进行，△H T△S＜0与温度有关，故B正确；
C．反应自发只能说明△H T△S＜0，不能说明和的变化相同，故C错误；
D．反应物有4mol固体、2mol液态物质、1mol气体物质，生成物只有固体，△S＜0，若能自发进行，△H T△S＜0，则△H必须小于0，故D正确；
故答案选C。
15．B
【分析】焓判据：ΔH<0，反应能自发进行；熵判据：ΔS>0，反应能自发进行。
解析：A．该反应为熵减反应，不能用熵判据解释，应用焓判据解释，A错误；
B．同一可逆反应的正、逆反应是同进行的，只是进行程度不同，因此同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能，B正确；
C．NH4NO3溶于水吸热，但溶解过程是混乱度增大的物理过程，能够自发进行，C错误；
D．该反应为吸热反应，ΔH>0，不能用焓判据解释，D错误；
故选B。
二、填空题
16．(1)4:1(2)4(3)高温(4)+124.2
解析：（1）已知不同非金属元素之间形成的共价键是极性共价键，而同种非金属元素之间形成的共价键为非极性共价键，故每一个丙烷分子中极性键即C-H键有8个，非极性键即C-C键有2个，二者数目的比值为8:2=4:1，故答案为：4:1；
（2）根据等效氢原理可知，丙烷的一氯代物有2种，分别为ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH3，然后再取代第二个H原子形成二氯代物又分别有：3种即Cl2CHCH2CH3、ClCH2CHClCH3和ClCH2CH2CH2Cl，1种即CH3CCl2CH3，即丙烷的二氯代物一共有4种，故答案为：4；
（3）由题干信息可知，上述两个反应均为气体体积增大即熵增的吸热即焓增反应，根据吉布斯自由能变可判断，两个反应能在高温条件下自发进行，故答案为：高温；
（4）已知反应I：，反应II：，则反应可由反应I-反应II而得，故 =(+156.6kJ/mol)-(+32.4kJ/mol)=+124.2，故答案为：+124.2。
17．(1) 不能 因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以△G＞0，为非自发反应
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ mol-1
解析：（1）2CO(g)=2C(s)+O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T △S，G＞0，不能自发进行，故答案为：不能；因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以△G＞0，为非自发反应；
（2）1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物放出的热量即燃烧热，所以1mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳的燃烧热热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ mol-1。
18．(1) BD
(2) 第一，之前，没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，之后，反应已经达到平衡，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降：第二，之前，没有达到平衡，温度升高，催化剂活性变大，促进反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降
(3)
解析：（1）①反应为气体分子数减小的反应，则，而焓变，则中随温度升高而增大，所以为图1中的。
②A．若温度太低，反应速率太慢，不适合工业合成，A错误；
B．由图示可知，硅铝比为0.15时二甲醚的生成速率保持在较高水平，合适的硅铝比为0.15，B正确；
C．反应是在一定温度和压强下进行，增加惰性气体则甲醇浓度下降，反应速率会变慢，C错误；
D．由图示可知，使用催化剂II时，反应初始催化活性较好，但是5min后速率开始大幅下降，产量降低，而使用催化剂I时，虽然反应初始的速率增长略慢且反应速率的峰值较低，但是反应速率到达峰值后在5~40min内却始终很稳定的维持在一个较高的水平，因此内，的产量，D正确；
答案选BD。
（2）①当反应达到平衡时，v正=v逆，，，则反应的平衡常数K=。
②反应为放热反应，之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，时反应达到平衡，之后，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降；催化剂的活性在一定温度范围内逐渐升高，温度再高催化剂活性会降低，之前，温度升高，催化剂活性变大，反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降。
③此反应为反应前后气体分子数不变的反应，其他条件不变，增加压强，化学反应速率变大，转化率增大，所以相同温度下纵坐标较之前要大，但平衡不移动，平衡转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，NO2的转化率随温度变化如图所示：
。
（3）由题意可知，步骤i为在催化下生成和及另一种无机化合物，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：，而为催化剂，总反应为：，则步骤ii的化学方程式为：