2.3化学反应的方向 同步练习题(含解析) 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1

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名称 2.3化学反应的方向 同步练习题(含解析) 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-15 20:44:49

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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2A(g)3B(s)+C(g)为放热反应,下列说法正确的是
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.下列说法中,正确的是
A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热,因此该反应在室温下是非自发反应
B.O2转化变为O3时,熵增加
C.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,高温有利于其自发进行
D.某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温时能自发进行,则该反应的正反应的ΔH>0、ΔS>0
3.下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:
B.醋酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为:
C.已知: , , 。则
D.常温下,若反应不能自发进行,则该反应的
4.碳酸铵在室温下就能自发分解产生氨气、水、二氧化碳。下列说法正确的是
A.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
B.碳酸铵分解一定是放热反应
C.生成物在固、液、气三种状态下的熵值相同
D.碳酸铵分解体系的熵增大
5.对于反应 ,下列说法正确的是
A.反应的
B.反应的平衡常数可表示为
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.升温、加压和使用催化剂能增大SO3的生成速率
6.可将机动车尾气中的转化为[反应为],对于反应,下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应的平衡常数可表示为
C.使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D.其它条件不变,增大的值,的转化率下降
7.制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A.该反应在低温下能自发进行
B.恒容下,升高温度,混合气体的密度保持不变
C.恒温下,增大总压,(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数保持不变
8.已知(设、不随温度变化),当时反应能自发进行。反应的自发情况是
A.高温下能自发进行 B.任意温度下都不能自发进行
C.低温下能自发进行 D.任意温度下都能自发进行
9.关于反应3O2(g)2O3(g),反应过程中能量的变化如图所示.下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是
A.ΔH<0 ΔS<0 B.ΔH>0 ΔS<0
C.ΔH<0 ΔS>0 D.ΔH>0 ΔS>0
10.下列说法正确的是
A.对于同一物质在不同状态时的熵值:气态<液态<固态
B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂不能改变化学反应进行的方向
C.、的反应在低温时不能自发进行
D.已知反应的平衡常数为K,则的平衡常数为2K
11.下列说法中错误的是
A.凡是放热反应而且熵增加的反应,就更易自发进行
B.对于同一物质在不同状态时的熵值是:气态>液态>固态
C.平衡常数K值越大,则可逆反应进行越完全,反应物的转化率越大
D.凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
12.下列说法正确的是
A.可逆反应达到平衡后,加入固体,逆反应速率加快
B.工业上合成常选择500℃时进行而不是常温,是基于勒夏特列原理考虑的
C.反应能自发进行,是因为
D.在装有2mL和1mL0.1mol/L溶液的二支试管中,分别添加足量稀硫酸,观察浑浊产生的时间或产生气体的多少即可判断反应的快慢
13.下列说法正确的是
A.对于同一物质在不同状态时的熵值:气态<液态<固态
B.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
C.ΔH<0、ΔS>0的反应在低温时不能自发进行
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂不能改变化学反应进行的方向
14.空燃比是指机动车内燃机气缸内混合气中空气与燃料之间的质量比例,通过调节空燃比可控制机动车尾气中、碳氢化合物等污染物的排放。内燃机工作时,气缸中会发生反应 ,下列说法正确的是
A.上述反应在高温下可以自发进行,则该反应
B.上述反应平衡常数表达式
C.气缸内温度升高,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.实际应用中,控制气缸内空燃比越小,机动车尾气对环境的污染越小
15.下列说法不正确的是
A.反应(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)的熵值增加
B.同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,固态时熵值最小
C.NH4NO3溶于水吸热,所以其溶解于水不是自发过程
D.由于合成氨反应ΔH<0,ΔS<0,所以该反应低温下能自发进行
二、填空题
16.随着人类对环境问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视,目前工业上有一种方法可用CO2来生产燃料甲醇。
(1)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,甲醇的燃烧热为:___;
(2)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。已知H2的燃烧热为:H=-285.8kJ/mol,又知:H2O(l)=H2O(g) H=+44kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和气态水的热化学方程式:____;
(3)该转化的积极意义是____;
(4)有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由:___。
17.对同一物质,熵值大小与其不同的状态有何关系?总结哪些因素影响体系熵值的大小?
同一物质在三态时的熵值大小顺序一般为____。物质熵值的大小与____、____、____以及____、____等因素有关。
18.一氧化碳和氢气是重要的化工原料,可以用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol,则通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式是:____。
(2)有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,请你分析该反应是否能自发进行 ____(填“是”或“否”),依据是____。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,△H<0,△S<0,要使反应自发进行,则△G=△H-T△S<0,由于△H<0,△S<0,则反应自发进行的温度为低温条件,故合理选项是A。
2.D
解析:A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热,根据反应方程式:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)可知该反应ΔS>0,因此该反应在室温下是自发反应,A错误;
B.O2转化变为O3时,即3O2=2O3,故为熵减小,B错误;
C.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,ΔS<0,则低温有利于其自发进行,C错误;
D.某反应2AB(g)C(g)+3D(g)已知该反应正反应是一个ΔS>0,若ΔH<0,则任何温度下均能自发,现是在高温时能自发进行说明ΔH>0,则其逆反应为ΔH<0,S<0,故在低温时能自发进行,则该反应的正反应的ΔH>0、ΔS>0,D正确;
故答案为:D。
3.D
解析:A.燃烧热是生成稳定氧化物,故应该是生成液体水而不是气态水,A错误;
B.醋酸是弱酸,反应中以分子形式参与反应,B错误;
C.碳单质燃烧放热,因为 ,则金刚石燃烧放热更多,焓变数值更小,C错误;
D.该反应为熵增反应,不能自发进行,则该反应的,D正确。
故选D。
4.D
解析:A.不是所有碳酸盐都不稳定,碱金属的碳酸盐稳定性强,故A错误;
B.根据符合判据ΔG=ΔH-TΔS,碳酸铵固体受热分解为氨气、水、二氧化碳,属于熵增,即ΔS>0,自发进行ΔG<0,碳酸铵分解可能是吸热反应,也可能是放热反应,故B错误;
C.同种物质气态混乱度最大,则生成物H2O在固态、液态、气态状态下的混乱度增大,故C错误;
D.碳酸铵固体受热分解为氨气、水、二氧化碳,熵增大,故D正确;
答案为D。
5.D
解析:A.反应物气体的计量系数和为3,生成物的气体计量系数为2,则该反应为熵减反应,反应的<0,A项错误;
B.反应的平衡常数表达式为,B项错误;
C.催化剂只改变反应的活化能对于反应的焓变无影响,C项错误;
D.升高温度、增大压强、使用催化剂都可加快SO3的反应速率,D项正确;
答案选D。
6.D
解析:A.该反应为放热反应,即且反应前后气体分子数减少,故,,当温度较高时,,故该反应高温不自发,A错误;
B.反应的平衡常数可表示为,B错误;
C.催化剂可改变反应历程,但不能改变焓变,C错误;
D.其它条件不变,根据勒夏特列原理,增大的值,提高CO的转化率,NO的转化率降低,D正确;
故选D。
7.D
解析:A.该反应的正反应是气体体积增大的反应△S>0,且△H>0,高温下能自发进行,A错误;
B.恒容下,升高温度,混合气体的密度增大,B错误;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使(g)的平衡转化率减小,C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D正确;
故选D。
8.A
解析:该反应为吸热反应,>0,反应之后分子数增加>0,T增大时,因此该反应高温下能自发进行,故A正确;
故选:A。
9.B
解析:该反应的反应物能量比生成物能量低,为吸热反应,ΔH>0,该反应是熵减的化学反应,ΔS<0,选B。
10.B
解析:A.同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大,混乱度越大熵值越大,则熵值:气态>液态>固态,故A错误;
B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应速率,但不能改变化学平衡和反应方向,故B正确;
C.△H<0、△S>0的反应,△G=△H-T△S<0在任何温度都能自发进行,故C错误;
D.反应的平衡常数为,的平衡常数 =K2,故D错误;
故选:B。
11.D
解析:A.属于放热和熵增加的反应,即△H<0,△S>0,根据△H-T△S<0可知,反应易自发进行,故A正确;
B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大,熵值增大,故B正确;
C.平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,所以K值越大,说明这个反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,故C正确;
D.活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向,因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞,故D错误;
故选D。
12.C
解析:A.上述可逆反应的反应实质是,达到平衡后,加入固体,对反应体系各物质的浓度无影响,故速率不变,A错误;
B.工业上合成是放热反应,常选择500℃时进行而不是常温,是基于加快反应速率考虑的,B错误;
C.反应是一个熵减的反应,,故该反应能自发发生的原因是,C正确;
D.比较速率大小,可以比较同一时间产生气体或沉淀的多少,也可以比较产生相同量的气体或沉淀所需时间的多少,D错误;
故选C。
13.D
解析:A.对于同一物质在不同状态时的熵值:气态>液态>固态,故A错误;
B. 已知反应H2 (g)+I2(g) 2HI(g)平衡常数为K,,则2H2 (g)+2I2(g) 4HI(g)的平衡常数,故B错误;
C. 若反应ΔH<0、ΔS>0,则ΔG=ΔH-TΔS<0,因此在温度低时也能自发进行,故C错误;
D. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变反应速率,由于使正反应速率和逆反应速率改变的倍数相同,因此只能缩短达到平衡的时间,但不能改变化学反应进行的方向,故D正确;
故选D。
14.A
解析:A.该反应是吸热反应,ΔH>0,高温条件下反应能自发进行,说明T很大时ΔH-TΔS<0,则,故A正确;
B.由方程式可知,反应平衡常数表达式,故B错误;
C.气缸内温度升高,正、逆反应速率均加快,故C错误;
D.实际应用中,气缸内空燃比减小,燃料不能完全燃烧会生成一氧化碳、可吸入颗粒物等造成环境污染,故D错误;
故选A。
15.C
解析:A.该反应为气体增多的反应,所以熵值增加,A正确;
B.同一物质的固、液、气三种状态的混乱程度增大,即熵值依次增大,B正确;
C.硝酸铵溶于水虽吸热,但溶于水熵增,该过程可自发进行,C错误;
D.ΔH<0,ΔS<0,则低温下,该反应ΔG=ΔH-TΔS<0能自发进行,D正确;
综上所述答案为C。
二、填空题
16.4kJ/mol CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l),H=-87.0kJ/mol 可降低温室效应和弥补资源短缺 不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,则ΔG=ΔH-TΔS>0,不能自发进行
解析:(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,32g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出726.4kJ热量,热化学方程式为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),ΔH1=-726.4kJ/mol,甲醇的燃烧热为:726.4kJ/mol;
(2)①甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为:
①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),ΔH1=-726.4kJ/mol;
②H2(g)+O2(g)=H2O(l),H=-285.8kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g) H3=+44kJ/mol;
根据盖斯定律,3×②-①+③,可以得到:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(g) ΔH=3×(-285.8kJ/mol)-(-726.4kJ/mol)+44kJ/mol=-87.0kJ/mol;
(3)该反应消耗二氧化碳,可降低温室效应,生成甲醇,可弥补资源短缺;
(4)该反应是一个焓增、熵减的反应,则ΔG=ΔH-TΔS>0,不能自发进行。
17. 气态>液态>固态 物质的种类 数量 聚集状态 温度 压强
解析:略
18.(1)CH3OH(l) +CO(g)CH3COOH(l) △H=-283.2kJ/mol -723.6kJ/mol+870.3kJ/mol=-136.5 kJ/mol;
(2) 否 正反应气体物质的量减小,熵减小,△S<0,ΔH>0,
解析:(1)
根据CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热可知;
①CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.2kJ/mol
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-723.6kJ/mol
③CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ/mol
根据盖斯定律①+②-③得CH3OH(l) +CO(g)CH3COOH(l) △H=-283.2kJ/mol -723.6kJ/mol+870.3kJ/mol=-136.5 kJ/mol;
(2)
2CO(g)=2C(s)+O2(g),正反应气体物质的量减小,熵减小,△S<0,ΔH>0,一定大于0,所以该反应不能自发进行