2 3化學(xué)反應(yīng)的方向 同步練習(xí) 高中化學(xué)人教版（2019）選擇性必修一

2.3化學(xué)反應(yīng)的方向同步練習(xí)題一、選擇題1．下列有關(guān)反應(yīng)原理的說法正確的是A．對(duì)于且能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其B．向新制氯水中加適量石灰石不能增大溶液中的C．對(duì)于的可逆反應(yīng)來說，升高溫度可加快反應(yīng)速率，增大反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D．反應(yīng)物分子間的碰撞都能使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，碰撞越多，反應(yīng)速率越高2．下列說法中，正確的是A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)B．不自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)就不能進(jìn)行C．凡是熵增大的反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)D．判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，應(yīng)綜合考慮體系的焓變和熵變3．下列反應(yīng)在任何溫度下(所示狀態(tài))均不能自發(fā)進(jìn)行的是A．B．C．D．4．下列變化過程中，ΔS＞0的是A．氯氣的液化 B．氯化鈉固體溶于水C．Na2O(s)和CO2(g)化合生成Na2CO3(s) D．氨氣與氯化氫化合成氯化銨固體5．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及其判據(jù)的說法中錯(cuò)誤的是A．1molH2O在不同狀態(tài)時(shí)的熵值：S[H2O(s)]<S[H2O(g)]B．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．反應(yīng)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)△H>0，能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)D．常溫下，反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H>06．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制備，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。工業(yè)上常采用氨氧化法制硝酸，其流程是將氨和空氣混合后通入灼熱的鉑銠合金網(wǎng)，反應(yīng)生成NO(g)，生成的一氧化氮與殘余的氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成二氧化氮：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)；ΔH=-116.4kJ·mol-1。隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。工業(yè)上一般用石灰乳吸收硝酸工業(yè)尾氣(NO和NO2)，由于NO不能被堿吸收，一般控制NO和NO2約為1∶1通入石灰乳，凈化尾氣的同時(shí)又可制得混凝土添加劑Ca(NO2)2。對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列說法正確的是A．該反應(yīng)能夠自發(fā)的原因是ΔS>0B．工業(yè)上使用合適的催化劑可提高NO2的生產(chǎn)效率C．升高溫度，該反應(yīng)v(逆)增大，v(正)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．2molNO(g)和1molO2(g)中所含化學(xué)鍵鍵能總和比2molNO2(g)中大116.4kJ·mol-17．下列說法中正確的是A．在相同條件下，兩份質(zhì)量相等的氫氣分別與足量的氧氣充分反應(yīng)，生成液態(tài)水比生成水蒸氣放出熱量少B．甲烷的燃燒熱為，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為C．已知，則稀溶液和稀溶液的反應(yīng)熱D．室溫下冰自動(dòng)融化成水，這是熵增的過程8．下列說法不正確的是（）A．加入正催化劑，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大B．熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)C．任何條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱D．常溫下硝酸銨能夠溶于水，因?yàn)槠淙苡谒且粋€(gè)熵增大過程二、非選擇題9．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，合成氨工業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問題，請(qǐng)回答：(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則平衡時(shí)c(N2)=____。平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為____%。平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)是____。(2)平衡后，若提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有____。(填寫序號(hào))A．加了催化劑 B．增大容器體積C．降低反應(yīng)體系的溫度 D．加入一定量N2(3)若在0.5L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示。請(qǐng)完成下列問題：T/℃200300400KK1K20.5①寫出化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式____。②試比較K1、K2的大小，K1____K2(填“＞”“＜”或“=”)；③400℃時(shí)，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為____。當(dāng)測(cè)得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時(shí)，則該反應(yīng)的v(N2正)____v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論，聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實(shí)際，你認(rèn)為下列說法不正確的是____。(填寫序號(hào))A．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品B．勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品C．催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法D．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益10．氨是最重要的氮肥，是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一在密閉容器中，使2molN2和6molH2混合發(fā)生下列反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的濃度比是___；N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是___。(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量___，密度___。(填“變大”“變小”或“不變”)(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持壓強(qiáng)不變，平衡將___(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)。(4)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍，平衡將___(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。達(dá)到新平衡后，容器內(nèi)溫度___(填“大于”“小于”或“等于”)原來的2倍。(5)如果一個(gè)反應(yīng)的ΔH–TΔS<0，則該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。已知該反應(yīng)的ΔS=-198.2J?K-1?mol-1。則上述氨氣的合成反應(yīng)在常溫下___(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行?！緟⒖即鸢浮恳?、選擇題1．A解析：A．時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則且能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其，故A正確；B．由于碳酸鈣可消耗鹽酸，使平衡Cl2+H2OHCI+HClO向右移動(dòng)，c(HClO)增大，B錯(cuò)誤；C．對(duì)△H＜0的可逆反應(yīng)來說，升高溫度可使平衡逆向移動(dòng)，減小反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；D．分子發(fā)生有效碰撞時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，D錯(cuò)誤；正確答案是A。2．D解析：A．反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)為△H-T△S<0，放熱反應(yīng)的△H<0，高溫下的熵減小的反應(yīng)，可有△H-T△S>0，為非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．不自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)通過一定條件可以進(jìn)行，如Cu和稀硫酸可以通過電解原理發(fā)生反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)為△H-T△S<0，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但熵增大的反應(yīng)不一定都是自發(fā)反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向應(yīng)綜合考慮體系的焓變和熵變，當(dāng)△H-T△S<0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，D正確；綜上所述答案為D。3．C【分析】根據(jù)復(fù)合判據(jù)△G=△H-T△S，知若△H＜0或△S＞0，都有可能出現(xiàn)△G＜0，即反應(yīng)在一定溫度下能自發(fā)，若△S＜0且△H＞0，則△G一定大于0，通過改變溫度不能使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。解析：A．該反應(yīng)△H＜0且△S＞0，故在一定溫度下能發(fā)生，A不符合題意；B．該反應(yīng)△H＜0，故在一定溫度下能發(fā)生，B不符合題意；C．該反應(yīng)△S＜0（氣體減少）且△H＞0，則△G一定大于0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，C符合題意；D．該反應(yīng)△S＞0，故在一定溫度下能發(fā)生，D不符合題意；故答案選C。4．B解析：A．氯氣的液化，氣體減少，ΔS＜0，A不符合題意；B．氯化鈉溶于水，固體溶解，無序程度增大，ΔS＞0，B符合題意；C．Na2O(s)和CO2(g)化合生成Na2CO3(s)，反應(yīng)方程式為：Na2O(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)，氣體體積減小，ΔS＜0，C不符合題意；D．氨氣與氯化氫化合成氯化銨固體，氣體減少，ΔS＜0，D不符合題意；綜上所述答案為B。5．B解析：A．同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，混亂度不同，熵值不同，熵值的大小順序?yàn)椋簹怏w＞液體＞固體，則1molH2O在不同狀態(tài)時(shí)的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，A正確；B．放熱反應(yīng)在一定的條件下可以自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)在一定的條件下也可以自發(fā)進(jìn)行，如常溫下碳酸銨能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)是一個(gè)熵增的吸熱反應(yīng)，△H＞0、△S＞0，常溫時(shí)，△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，高溫時(shí)，△H-T△S<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，C正確；D．該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)，△S＞0，常溫下，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行說明△H-T△S＞0，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，D正確；故選B。6．B解析：A．該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w分子數(shù)減少，屬于熵減過程，故該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．使用合適的催化劑，可降低該反應(yīng)活化能，提高單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和NO2的產(chǎn)率，B正確；C．升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，C錯(cuò)誤；D．由所給信息知，2molNO與1molO2反應(yīng)生成2molNO2放熱116.4kJ，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)能量變化與化學(xué)鍵關(guān)系知，2molNO與1molO2總鍵能比2molNO2總鍵能小116.4kJ/mol，D錯(cuò)誤；故答案選B。7．D解析：A．在相同條件下，兩份質(zhì)量相等的氫氣分別與足量的氧氣充分反應(yīng)，生成液態(tài)水比生成水蒸氣放出熱量多，A錯(cuò)誤；B．甲烷的燃燒熱為，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為，B錯(cuò)誤；C．已知，則稀溶液和稀溶液的反應(yīng)熱因醋酸的電離吸熱，，C錯(cuò)誤；D．室溫下冰自動(dòng)融化成水，水分子混亂度增大，這是熵增的過程，D正確；故選D。8．C解析：A.正催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，使部分普通分子變成活化分子，則活化分子百分?jǐn)?shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大，A項(xiàng)正確；B.熵增加且放熱的反應(yīng)始終滿足△H-T△S<0，則一定是自發(fā)反應(yīng)，B項(xiàng)正確；C.只有在恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變才等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.常溫下硝酸銨溶于水溶解成為自由移動(dòng)的離子，是熵變?cè)龃蟮倪^程，D項(xiàng)正確；答案選C。二、非選擇題9．(1)0.05mol?L-15033.3%或(2)CD(3)K=＞2＞(4)C解析：（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(NH3)=0.2mol，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知反應(yīng)消耗0.1molN2，由于反應(yīng)開始時(shí)n(N2)=0.2mol，所以平衡時(shí)n(N2)=0.2mol-0.1mol=0.1mol，由于容器的容積是2L，則平衡時(shí)N2的濃度為c(N2)==0.05mol?L-1；根據(jù)反應(yīng)方程式可知每反應(yīng)產(chǎn)生0.2molNH3，反應(yīng)消耗0.3molH2，反應(yīng)開始時(shí)n(H2)=0.6mol，所以H2的平衡轉(zhuǎn)化率為；反應(yīng)開始時(shí)n(N2)=0.2mol，n(H2)=0.6mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(NH3)=0.2mol，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知反應(yīng)消耗0.1molN2和0.3molH2，則平衡時(shí)n(N2)=0.1mol，n(H2)=0.3mol，氣體總物質(zhì)的量n(總)=0.1mol+0.3mol+0.2mol=0.6mol，所以NH3的體積分?jǐn)?shù)為：或NH3的體積分?jǐn)?shù)為：；（2）A．加了催化劑只能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間，而不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，故H2的轉(zhuǎn)化率不變，A不符合題意；B．增大容器體積，導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)減小，化學(xué)平衡向氣體體積擴(kuò)大的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率減小，B不符合題意；C．降低反應(yīng)體系的溫度，化學(xué)平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致H2的轉(zhuǎn)化率提高，C符合題意；D．加入一定量N2，即增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，使更多H2發(fā)生反應(yīng)，故H2的轉(zhuǎn)化率提高，D符合題意；故合理選項(xiàng)是CD；（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為K=；②反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致化學(xué)平衡常數(shù)減小。由于溫度：200℃＜300℃，所以化學(xué)平衡常數(shù)K＞K2；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K==0.5，而反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為；當(dāng)測(cè)得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時(shí)，由于容器的容積是0.5L，則c(NH3)=6mol/L，c(N2)=4mol/L，c(H2)=2mol/L，Qc=，化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行，故反應(yīng)速率：v(N2正)＞v(N2逆)；（4）A．化學(xué)反應(yīng)速率越快，單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品越多，化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品，A正確；B．勒夏特列原理即平衡移動(dòng)原理，可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品，B正確；C．加了催化劑，平衡不移動(dòng)，催化劑不能提高產(chǎn)品產(chǎn)率，C錯(cuò)誤；D．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，D正確；故合理選項(xiàng)是C。10．(1)1∶31∶1(2)變小不變(3)逆向(4)向左移動(dòng)小于(5)能解析：(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1，起始投料為2molN2和6molH2，按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行反應(yīng)，所以轉(zhuǎn)化率之比為1:1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的濃度比是1∶3；(2)升高平衡體系的溫度，平衡逆向移動(dòng)，氣體的物質(zhì)的量增大，混合氣體的質(zhì)量不變，根據(jù)可知，平均相對(duì)分子質(zhì)