化學(xué)反應(yīng)的方向 同步練習(xí)題 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1+

2.3化學(xué)反應(yīng)的方向同步練習(xí)題一、選擇題1．化學(xué)與社會(huì)、生活、環(huán)境密切相關(guān)。下列敘述不正確的是A．同壓下，等質(zhì)量的液態(tài)水和水蒸氣，水蒸氣的能量高B．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水，這是熵增的過程C．綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理D．化石燃料蘊(yùn)藏的能量來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收利用的太陽(yáng)能2．我國(guó)科學(xué)家在碳資源化利用方面取得突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性加氫合成，其反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．調(diào)控反應(yīng)條件不能改變反應(yīng)限度B．投入和能得到C．當(dāng)?shù)南乃俾实扔谄渖伤俾蕰r(shí)，該反應(yīng)已停止D．該反應(yīng)在一定溫度下能自發(fā)進(jìn)行，則3．T℃時(shí)，H2還原NO以消除氮氧化物污染的反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)能自發(fā)進(jìn)行，其正反應(yīng)速率方程為=kca(NO)cb(H2)，實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)：組別c(NO)起始/mol·L-1c(H2)起始/mol·L-1(正反應(yīng))起始/mol·L-1·s-1I6.00×10-32.00×10-32.16×10-3II1.20×10-22.00×10-38.64×10-3III6.00×10-34.00×10-34.32×10-3下列說法正確的是A．H2還原NO是熵增的反應(yīng) B．正反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)C．a(chǎn)=2，b=2 D．T℃時(shí)，k的數(shù)值為3×1044．向某密閉容器中充入一定量的、混合氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)的 B．該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，C．該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 D．增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大5．將轉(zhuǎn)化為燃料甲醇是實(shí)現(xiàn)碳中和的途徑之一，在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：，下列有關(guān)說法正確的是A．正反應(yīng)為熵增過程， B．該反應(yīng)在低溫下可自發(fā)進(jìn)行C．該反應(yīng)在任意溫度下均可自發(fā)進(jìn)行 D．干冰升華是一個(gè)熵減的過程6．下列說法正確的是A．一定溫度下，反應(yīng)的ΔH＞0，ΔS＜0B．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，凡是吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的C．凡是熵增的反應(yīng)都是自發(fā)的，凡是熵減的反應(yīng)都是非自發(fā)的D．已知，，此反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行7．下列說法正確的是A．對(duì)于同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的熵值：氣態(tài)＜液態(tài)＜固態(tài)B．已知反應(yīng)H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常數(shù)為K，則2H2(g)+2I2(g)?4HI(g)的平衡常數(shù)為2KC．ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)在低溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向8．對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列說法正確的是A．增大體系的壓強(qiáng)能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率B．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=C．反應(yīng)的ΔS＞0D．使用催化劑能改變反應(yīng)路徑，提高反應(yīng)的活化能二、填空題9．某化學(xué)興趣小組專門研究了氧族元素及其某些化合物的部分性質(zhì)。所查資料信息如下：①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4②氧、硫、硒與氫氣化合越來越難，碲與氫氣不能直接化合③由元素的單質(zhì)生成等物質(zhì)的量的氫化物的焓變情況如圖請(qǐng)回答下列問題：(1)H2與硫化合的反應(yīng)_______熱量(填“放出”或“吸收”)；(2)已知H2Te分解反應(yīng)的?S＞0，請(qǐng)解釋為什么Te和H2不能直接化合：_______；(3)上述資料信息中能夠說明硫元素非金屬性強(qiáng)于硒元素的是_______(填序號(hào))。(4)寫出在NaOH溶液中通入過量的H2S反應(yīng)的離子方程式：_______(5)寫出4mL0.01mol/L的酸性KMnO4溶液中滴入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液中反應(yīng)的離子方程式：_______10．已知甲烷隔絕空氣在不同溫度下有可能發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)。某同學(xué)為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度，在圖書館查到了如下熱力學(xué)數(shù)據(jù)：反應(yīng)①的ΔH(298K)=74.848kJ·mol-1，ΔS(298K)=80.674J·mol-1·K-1；反應(yīng)②的ΔH(298K)=376.426kJ·mol-1，ΔS(298K)=220.211J·mol-1·K-1。已知焓變和熵變隨溫度變化很小。請(qǐng)幫助這位同學(xué)考慮如下問題：(1)判斷反應(yīng)②高溫自發(fā)還是低溫自發(fā)：_______(填“高溫”或“低溫”)。(2)通過計(jì)算判斷反應(yīng)①在常溫下能否自發(fā)進(jìn)行_______(填“能”或“不能”)。(3)求算制取炭黑的允許溫度范圍_______。11．以下化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物能否自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？?qǐng)判斷并寫出你的判斷依據(jù)。(反應(yīng)均在298K、100kPa下進(jìn)行)(1)；_______(填“可以”“不可以”或“無法判斷”)。理由是______________。(2)；_______(填“可以”“不可以”或“無法判斷”)。理由是___________。12．一定條件下，反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)?Fe(s)＋CO2(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行。在1273K條件下達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.5。若起始濃度c(CO)＝0.05mol·L-1，c(CO2)＝0.01mol·L-1，請(qǐng)回答：(1)反應(yīng)開始時(shí)，化學(xué)反應(yīng)向_______________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進(jìn)行；(2)計(jì)算生成物的平衡濃度及平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率？______________(寫出計(jì)算過程)13．【情境問題思考】觀察下列幾個(gè)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1②2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)ΔH=-368kJ·mol-1③2H2O2(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=-571.6kJ·mol-1④NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH=+37.30kJ·mol-1(1)放熱反應(yīng)是否都能自發(fā)進(jìn)行____？吸熱反應(yīng)是否都不能自發(fā)進(jìn)行____？(2)能否僅用反應(yīng)焓變來判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行____？【參考答案】一、選擇題1．C解析：A．液態(tài)水變?yōu)樗魵馕鼰?，說明水蒸氣能量更高，A正確；B．同一物質(zhì)，液態(tài)的熵值高于固態(tài)，B正確；C．綠色化學(xué)的核心是從源頭治理，盡可能不產(chǎn)生污染，而不是產(chǎn)生污染后的治理，C錯(cuò)誤；D．遠(yuǎn)古時(shí)期生物體吸收利用太陽(yáng)能，經(jīng)過非常復(fù)雜的過程和漫長(zhǎng)的時(shí)間形成化石燃料，D正確；綜上所述答案為C。2．D解析：A．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，調(diào)控反應(yīng)條件能改變反應(yīng)限度，故A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，所以1mol二氧化碳和3mol氫氣不可能完全反應(yīng)生成2mol甲醇，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)二氧化碳的消耗速率等于其生成速率時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，但反應(yīng)沒有停止，故C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)的ΔS<0，若該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在低溫下，反應(yīng)ΔH—TΔS<0，能自發(fā)進(jìn)行，故D正確；故選D。3．D解析：A．由反應(yīng)方程式2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)可知，正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的方向，故H2還原NO是熵減的反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．由A項(xiàng)分析可知，該反應(yīng)正反應(yīng)是個(gè)熵減的反應(yīng)，則反應(yīng)要能夠自發(fā)進(jìn)行，則正反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)即焓減，B錯(cuò)誤；C．由I與II兩組實(shí)驗(yàn)可知，H2濃度相同時(shí)，NO的濃度增大到原來的2倍，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，故a=2，由I與III兩組實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)NO濃度相同時(shí)，H2濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，即b=1，C錯(cuò)誤；D．由C項(xiàng)分析可知，=kc2(NO)c(H2)，帶入任意一組數(shù)據(jù)得，2.16×10-3=k(6.00×10-3)2×2.00×10-3，解得k=3×104，D正確；故答案為：D。4．B解析：A．由圖可知，在同一壓強(qiáng)下，升高溫度，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡正向移動(dòng)，而升高溫度，平衡向吸熱的方向進(jìn)行，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，，A錯(cuò)誤；B．作一條垂直于橫坐標(biāo)的直線可以看出，在同一溫度下，增大壓強(qiáng)，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡正向移動(dòng)，而增大壓強(qiáng)，平衡向著體積減小的方向移動(dòng)，則a+b>c+d，該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，，B正確；C．由選項(xiàng)A和B的分析知，、，則，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；D．平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，D錯(cuò)誤；故選B。5．B【分析】化學(xué)反應(yīng)總是向著自由能減小的方向進(jìn)行，直到體系達(dá)到平衡；其中；解析：A．熵用來度量混亂程度，其中熵值大小為：氣態(tài)＞液態(tài)＞固態(tài)，而反應(yīng)為氣體減少的反應(yīng)，故為熵減的過程，，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行；反應(yīng)的，，當(dāng)溫度較低時(shí)，，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，B正確；C．反應(yīng)的，，當(dāng)溫度較低時(shí)，，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；D．干冰升華是從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，體系混亂度增加，故為熵增的過程，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)為B。6．D解析：A．一定溫度下，反應(yīng)為強(qiáng)制發(fā)生的反應(yīng)，需要消耗電能，則ΔH＞0，只有生成物中有氣體，則反應(yīng)過程中混亂度增大，ΔS＞0，A不正確；B．對(duì)于放熱反應(yīng)，若ΔS＜0，則在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，對(duì)于吸熱反應(yīng)，若ΔS＞0，在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，B不正確；C．對(duì)于熵增的反應(yīng)，若ΔH＞0，低溫下不能自發(fā)進(jìn)行，對(duì)于熵減的反應(yīng)，若ΔH＜0，低溫下能自發(fā)進(jìn)行，C不正確；D．對(duì)于，ΔH＜0，ΔS＞0，此反應(yīng)的ΔH-TΔS＜0，所以在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，D正確；故選D。7．D解析：A．對(duì)于同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的熵值：氣態(tài)＞液態(tài)＞固態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．已知反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)平衡常數(shù)為K，，則2H2(g)＋2I2(g)?4HI(g)的平衡常數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．若反應(yīng)ΔH＜0、ΔS＞0，則ΔG=ΔH-TΔS＜0，因此在溫度低時(shí)也能自發(fā)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變反應(yīng)速率，由于使正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同，因此只能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，故D正確；故選D。8．A解析：A．增大壓強(qiáng)，氣體濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；B．化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，因此該反應(yīng)平衡常數(shù)K=，故B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，屬于熵減，即ΔS＜0，故C錯(cuò)誤；D．使用催化劑改變反應(yīng)途徑，降低反應(yīng)的活化能，故D錯(cuò)誤；答案為A。二、填空題9．(1)放出(2)因?yàn)榛蠒r(shí)ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH-TΔS＞0，故反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行(3)①②③(4)OH-+H2S=HS-+H2O(5)2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O解析：根據(jù)③的圖象獲取反應(yīng)熱的信息結(jié)合反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0分析解答；根據(jù)非金屬性強(qiáng)弱的比較方法：①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng)；②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定)；③最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱)；④相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)；⑤單質(zhì)得電子的能力比較非金屬性強(qiáng)弱等分析判斷；NaOH溶液中通入過量的H2S反應(yīng)生成硫氫化鈉和水、草酸和高錳酸鉀溶液在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為錳離子，據(jù)此分析解答。(1)從圖象可知，S與H2的△H＜0，反應(yīng)放出熱量，故答案為：放出；(2)從圖象可知，Te和H2反應(yīng)的△H＞0，而H2Te分解反應(yīng)的△S＞0，Te和H2化合的△S＜0，則△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：因?yàn)榛蠒r(shí)△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，故反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；(3)根據(jù)元素非金屬性的判斷方法可知，上述資料信息中能夠說明硫元素非金屬性強(qiáng)于硒元素的是①②③，故選①②③；(4)NaOH溶液中通入過量的H2S反應(yīng)生成硫氫化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為OH-+H2S=HS-+H2O，故答案為：OH-+H2S=HS-+H2O；(5)草酸和高錳酸鉀溶液在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為錳離子，反應(yīng)的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案為：2MnO+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O。10．(1)高溫(2)不能(3)927.8～1709.4K解析：（1）ΔH-TΔS＜0時(shí)反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行，因反應(yīng)②的ΔH>0、ΔS>0，所以該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行所需要的溫度條件為，即反應(yīng)②在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：高溫；（2）反應(yīng)①在常溫下時(shí)，ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×298K≈50.807kJ·mol-1>0，所以該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：不能；（3）甲烷生成炭黑和H2時(shí)，ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>927.8K，即甲烷生成炭黑的最低溫度為927.8K。甲烷生成乙炔時(shí)，ΔH-TΔS=376.426kJ·mol-1-220.211×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>1709.4K，即溫度高于1709.4K時(shí)，甲烷生成乙炔和氫氣，所以要制取炭黑，溫度應(yīng)控制在927.8～1709.4K，故答案為：927.8～1709.4K。11．(1)可以根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，能自發(fā)進(jìn)行(2)無法判斷反應(yīng)為放熱的熵減反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，反應(yīng)能在低溫下自發(fā)進(jìn)行，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故無法判斷解析：（1）反應(yīng)為放熱的熵增反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行可知，能