2.3化学反应的方向 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 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
格式 docx
文件大小 175.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-16 22:55:19

图片预览

文档简介

2.3化学反应的方向同步练习题
一、选择题
1.在下列变化中,体系的熵变小于0的是
A.红墨水加到清水使整杯水变红 B.冰融化
C.铁器在潮湿的空气中生锈 D.蔗糖在水中溶解
2.化学在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B.反应2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D.茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
3.向某密闭容器中充入和,发生反应: 。下列反应方向和平衡移动推断均正确的是
选项 已知条件 反应方向 平衡移动
A 任何温度下都能自发进行 平衡后压缩容器体积,平衡向逆反应方向移动
B 较低温度下能自发进行 平衡后压缩容器体积,平衡不移动,且不变
C 较高温度下能自发进行 平衡后升温,平衡向逆反应方向移动,达到平衡后减小
D 较高温度下能自发进行 平衡后加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
4.AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是
A.ΔH和ΔS均大于零
B.ΔH和ΔS均小于零
C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零
D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
5.下列说法不正确的是( )
A.加入正催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
B.熵增加且放热的反应一定是自发反应
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.常温下硝酸铵能够溶于水,因为其溶于水是一个熵增大过程
6.反应CaCO3=CaO +CO2↑为非自发反应,要使此反应能发生,采取的措施( )
A.升高温度 B.降低温度 C.减少CO2 D.增加CO2
7.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
8.下列反应在任意温度下一定能自发进行的是
A.
B.
C.
D.
9.已知某反应的ΔH <0、ΔS>0,对此反应叙述正确的是
A.该反应在任何情况下均能自发进行
B.该反应在任何情况下均不能自发进行
C.该反应在一定条件下能自发进行
D.条件不足,无法判断
10.下列说法正确的是
A.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
B.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ;ΔH=+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
C.焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
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
11.已知固体溶于水放热,其焓变和熵变分别为和,下列说法正确的是
A.和均大于零 B.和均小于零
C.大于零,小于零 D.小于零,大于零
12.下列说法正确的是
A.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
B.应该投入大量资金研究 该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.已知 ,该反应吸热,一定不能自发进行
D.常温下,若反应不能自发进行,则该反应的
13.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。由此可知,下列说法中正确的是
A.该反应是熵增大的反应
B.该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂
C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂条件只是加快反应的速率
D.该反应常温下能自发进行,因为正反应是吸热反应
14.下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是
A.ΔH>0、ΔS<0的反应在任何温度下都不能自发进行
B.2NaHCO3(s)=Na2CO3+H2O(g)+CO2(g) ΔH>0,该反应加热时能自发进行,原因反应的熵增大
C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据
D.自发反应就是能较快进行的反应,非自发反应就是无法进行的反应
15.一定条件下,在密闭容器中利用4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH=-115.6kJ/mol制备Cl2,下列有关说法正确的是
A.使用催化剂,可以提高HCl的平衡转化率
B.提高,该反应的平衡常数增大
C.若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开,则表明该反应达到平衡状态
D.高温有利于该反应自发进行
二、填空题
16.和是汽车尾气的主要成分,它们能缓慢地发生反应Ⅰ:。
(1)汽车行驶时,和在电火花作用下产生,各物质所含化学键键能数据如下表:
物质
化学键键能 946 498 632
相同条件下,、、三种物质中最稳定的是_______;_______。
(2)工业上可通过和化合制备甲醇,反应的化学方程式为。
已知:①


写出工业上用和合成的热化学方程式:_______。
(3)反应I在常温下可以自发进行,则该反应的正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)为减少汽车尾气污染,下列措施合理的有_______(填字母)。
A.开发氢能源 B.寻找反应I的高效催化剂
C.市民大量移居城市郊区 D.戴上呼吸面具
17.回答下列问题:
(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2,发生反应:,该反应的 H________(填“>”或“<”,下同)0, S_______0,在低温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式为。反应在常温下能够自发进行,则反应的 H______(填“>”或“<”)0。
(3)已知在、时石灰石分解反应的、。常温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
18.化学反应方向的判据
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断,判据为____。
ΔH-TΔS____0 反应正向能自发进行;
ΔH-TΔS____0 反应达到平衡状态;
ΔH-TΔS____0 反应正向不能自发进行。
19.在下列变化中,体系的熵将发生怎样的变化?
(1)冰融化___________
(2)水蒸气冷凝___________
(3)蔗糖溶解在水中___________
(4) ___________
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.扩散现象,是熵增加的自发过程,A不符合题意;
B.冰的熔点为0℃,水常温是液体,冰融化成水,固体熔化为液体是熵增加的自发过程,B不符合题意;
C.铁在潮湿的空气中生锈是发生了自发的氧化还原反应,氧气参与反应生成了固体,属于熵变小于0的反应,C符合题意;
D.蔗糖在水中溶解后,蔗糖分子均匀地分散在水中,是熵增加的自发过程,D不符合题意;
故选C。
2.D
解析:A.降低温度,反应速率减小,则将肉类等食品进行低温冷藏,但不能使其永远不变质,A错误;
B.反应2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s),反应的△S<0,能自发进行,应满足,故△H<0,B错误;
C.升高温度可加快反应速率,则夏天面粉发酵速度比冬天面粉发酵速度快很多,C错误;
D.茶叶等包装中加入的还原性铁粉,铁粉能消耗氧气,能显著延长茶叶储存时间,D正确;
故本题选D。
3.A
解析:A.若,则熵增加,正反应放热反应,根据,可知任何温度下都能自发进行;平衡后压缩容器体积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.反应前后气体分子数不变,加压,平衡不移动,体积减小,增大,故B错误;
C.若,则熵减小,正反应放热反应,根据,可知较低温度下能自发进行,故C错误;
D.由A可知,,任何温度下都能自发进行;平衡后加入催化剂,平衡不移动,故D错误;
故答案选A。
4.D
解析:强电解质溶于水有的放热,如硫酸铜等;有的吸热,如碳酸氢钠等,所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱,则熵越大。AB型强电解质固体溶于水,存在熵的变化。固体转化为离子,混乱度是增加的,但离子在水中存在水合过程,这样会引发水的混乱度的变化,让水分子会更加规则,即水的混乱度下降,所以整个溶解过程的熵变ΔS,取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导,则整个溶解过程熵增,即ΔS>0,反之,熵减,即ΔS<0。综上所述,D项符合题意。故选D。
5.C
解析:A. 正催化剂可以降低反应的活化能,使部分普通分子变成活化分子,则活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大,A项正确;
B. 熵增加且放热的反应始终满足△H-T△S<0,则一定是自发反应,B项正确;
C. 只有在恒压条件下,化学反应的焓变才等于化学反应的反应热,C项错误;
D. 常温下硝酸铵溶于水溶解成为自由移动的离子,是熵变增大的过程,D项正确;
答案选C。
6.A
【分析】要使一个反应能自发进行,就要保证△G=△H-T△S<0。
解析:分析该反应的特点,发现是由固体生成了气体,熵是增加的,有利于反应自发的,但反应在低温下仍为非自发反应,说明该反应是吸热的,可以通过升高温度的方式,使△H-T△S<0,所以答案选择A项。
7.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。
8.A
【分析】反应自发进行的判断依据是:△H-T△S<0,当△H<0,△S>0,△H-T△S<0在任意温度下都成立,反应都能自发进行。
解析:A.X2Y2(g)=X2(g)+Y2(g)△H<0,该反应是放热反应△H<0,△S>0,在任意温度下△H-T△S<0都成立,所以任意条件下能自发进行,故A正确;
B.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H<0,该反应是放热反应△H<0,△S<0,高温下不能自发进行,故B错误;
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0,该反应是吸热反应△H>0,△S>0,低温下不能自发进行,故C错误;
D.2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,该反应是吸热反应△H>0,△S>0,低温下不能自发进行,故D错误;
故选A。
9.A
解析:根据ΔG=ΔH TΔS,某反应的ΔH<0、ΔS>0,则反应在任何情况下均能自发进行,故A正确。
综上所述,答案为A。
10.B
解析:A. 混乱度越大,熵值越大,则同一物质的固、液、气三种状态的熵值由s→l→g增大,A项错误;
B. 该反应△H>0、△S>0,而最终该反应能自发进行,则主要原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B项正确;
C. 依据反应自发进行的判断依据△H-T△S<0分析,反应自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定,不能单独使用焓变、熵变判断反应进行的方向,C项错误;
D. 使用催化剂,只能改变反应速率,与反应的方向无关,不能改变化学反应进行的方向,D项错误;
答案选B。
11.D
解析:已知固体溶于水放热,则焓变小于零;碳酸钠溶解后粒子的混乱度变大了,为熵增过程;
故选D。
12.D
解析:A.反应进行的方向与反应现象无关,且熵增的反应不一定自发进行,自发反应的现象不一定明显,故A错误;
B.为吸热反应,需提供能量,不能利用该吸热反应解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题,经济上不划算,故B错误;
C.由化学计量数可知△S>0,且△H>0,则高温下可自发进行,故C错误;
D.△H-T△S<0的反应可自发进行,△S>0,常温下不能自发进行,可知该反应的△H>0,故D正确;
故选:D。
13.C
解析:A.根据题意,该反应生成物的气体分子数比反应物的气体分子数少,熵减小,A错误;
B.催化剂只改变反应速率,与反应能否自发进行无关,B错误;
C.根据题意,汽车排气管上装催化转化器,便能发生反应,说明该反应常温下能自发进行,催化剂只改变反应速率,即催化剂条件只是加快反应的速率,C正确;
D.反应正向自发进行需满足,由选项A可知,则,所以该反应常温下能正向自发进行,因为正反应是放热反应,D错误;
故选C。
14.D
【分析】根据自发反应的判据焓变和熵变进行判断,利用吉布斯自由能与零的关系进行判断;
解析:A.ΔH>0、ΔS<0的反应满足△H﹣T△S>0,该反应在任何温度都不能自发进行,A正确;
B.2NaHCO3(s)=Na2CO3+H2O(g)+CO2(g)的△H>0、△S>0,反应加热能自发进行,说明△H﹣T△S<0,则该反应能自发进行是因为体系的熵增大,B正确;
C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,△H﹣T△S<0为判断反应进行的综合判据,则焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据,C正确;
D.非自发反应在一定条件下可进行,如饱和食盐水电解时生成氯气和氢气,反应能否自发进行与反应的速率大小无关,有些反应能自发进行,其反应速率很小,如金属的腐蚀,D错误;
故选答案D;
【点睛】此题考查反应方向的判断;注意温度T始终是大于零的。
15.C
解析:A.催化剂不能使平衡移动,使用催化剂,不能提高HCl的平衡转化率,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,提高,该反应的平衡常数不变,故B错误;
C.若断开1mol H-Cl键的同时有1mol H-O键断开,说明正逆反应速率相等,表明该反应达到平衡状态,故C正确;
D.4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)正反应气体物质的量减少,△S<0,△H<0,低温有利于该反应自发进行,故D错误;
故选C。
二、填空题
16.(1)
(2)
(3)放热
(4)AB
解析:(1)由题表中的化学键键能数据可知,的键能最大,即要断裂键消耗的能量最多,故其最稳定。结合表格中的键能数据可知,的;
(2)根据盖斯定律,由①+2×②-③可得与转化为的热化学方程式为 ;
(3)反应Ⅰ为熵减反应,根据反应自发进行知,该反应在常温下可以自发进行,则,即该反应的正反应为放热反应;
(4)A.开发新能源,可以减少化石燃料的使用,从而减少汽车尾气污染,A符合题意;
B.高效催化剂可降低反应的活化能,在平常条件下污染物就能转化为无毒物质,B符合题意;
C.移居郊外,只是防止毒害的方法,汽车尾气污染一直存在,C不符合题意;
D.戴呼吸面具只是个人防止毒害的方法,汽车尾气污染一直存在,D不符合题意;
故答案为:AB。
17.(1) > > 不能
(2)<
(3)不能
解析:(1)由于在中燃烧生成为放热反应,则二氧化碳分解生成和氧气的反应为吸热反应,;根据化学方程式可知,反应后气体的化学计量数之和增加,;故低温下,反应不能自发进行;
(2)时反应自发进行,通过化学方程式可知常温下,常温下反应能够自发进行,则;
(3)根据时反应自发进行,已知,,则常温下不能自发进行。
18. ΔH-TΔS < = >
解析:略
19.(1)熵增(2)熵减(3)熵增(4)熵减
解析:(1)冰吸收能量融化,水分子所含能量增加,运动速度加快,体系混乱程度增大,属于熵增过程,故此处填熵增;
(2)水蒸气冷凝,放出能量,水分子所含能量减小,运动速度变慢。体系混乱程度减小,属于熵减过程,故此处填熵减;
(3)蔗糖溶解在水中,所得溶液混乱程度增大,属于熵增过程,故此处填熵增;
(4)HCl、NH3反应生成固体NH4Cl,气体减少,体系混乱程度减小,属于熵减过程,故此处填熵减