高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第三节化学反应的方向

试卷更新日期：2021-08-10 类型：同步测试

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一、单选题

1. 对于反应 $A(s)+3B(g) \overset{}{⇌} C(g)+D(g) ΔH<0$ ，下列说法正确是（）

A、加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变 B、该反应△S＞0，△H＜0，在任何条件下能自发进行 C、恒温恒容条件下，混合气体密度不变达到化学平衡状态 D、达到平衡状态后，若增加A的量，平衡向正反应方向移动

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2. 已知在100℃、 $1.01 \times 10^{5}$ Pa下，1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法不正确的是（）

A、1mol $H_{2} O$ （g）分解为2mol H与1mol O时吸收930kJ热量 B、热化学方程式为： $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (g)$ $Δ H = - 490 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ C、甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙 D、乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930kJ

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3. 以下自发过程可用焓判据来解释的是（）

A、硝酸铵固体自发地溶于水 B、2N₂O₅(g)=4NO₂(g)＋O₂(g) ΔH＝56.76 kJ·mol^－1 C、(NH₄)₂CO₃(s)=NH₄HCO₃(s)＋NH₃(g) ΔH＝74.9 kJ·mol^－1 D、2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1

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4. 将一定量的氨基甲酸铵置于2L恒容真空密闭容器中，在一定温度下达到分解平衡：NH₂COONH₄(s)⇌2NH₃(g)+CO₂(g)。不同温度下的平衡数据如下表：

温度(℃)

15

20

25

30

35

平衡时气体总浓度(×10^-3mol·L^－1)

2.40

3.40

4.80

6.80

9.40

下列说法正确的是（）

A、该反应在低温条件下自发 B、氨气的体积分数不变，可以判断反应达到了平衡状态 C、其他条件不变时将容器体积变为1L，NH₃平衡浓度不变 D、若25℃时达到平衡所需时间为2min，则0～2min用CO₂表示的平均反应速率为4×10^－4mol·L^-1·min^-1

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5. 下列反应均可在室温下自发进行，其中△H>0，△S>0的是（）

A、(NH₄)₂CO₃(s) =NH₃(g) + NH₄HCO₃(s) B、Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl₂(aq) + H₂(g) C、4Fe(OH)₂(s)+O₂(g)+2H₂O(l) = 4Fe(OH)₃(s) D、Al(OH)₃(s)+3HNO₃(aq) =Al(NO₃)₃(aq)+ 3H₂O(l)

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6. 对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是（）

A、若ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行 B、若ΔH>0，ΔS<0，任何温度下都不能自发进行 C、若ΔH>0，ΔS>0，低温时可自发进行 D、若ΔH<0，ΔS<0，低温时可自发进行

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7. 已知“凡气体分子总数增大的反应一定是熵增加的反应”。下列反应一定能自发进行的是（）

A、2O₃(g)=3O₂(g) ∆H<0 B、2CO(g)=2C(s)+O₂ (g) ∆H>0 C、N₂(g)+3H₂(g) ⇌2NH₃(g) ∆H<0 D、CaCO₃(s)=CaO(s)+CO₂(g) ∆H>0

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8. 在25℃，1.01×10⁵Pa条件下，反应2N₂O₅(g)=4NO₂(g)+O₂(g) △H= +56.7kJ/mol能自发进行的合理解释是（）

A、该反应是熵减反应 B、该反应是分解反应 C、该反应的焓变效应大于熵变效应 D、该反应的熵变效应大于焓变效应

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9. 下列说法正确的是（）

A、NH₄HCO₃(s)═NH₃(g)+H₂O(g)+CO₂(g)△H=+185.57kJ⋅mol⁻¹ ，能自发进行，原因是△S>0 B、常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行 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

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10. 下列说法正确的是（）

A、凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B、自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C、常温下，反应C(s)+CO₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D、反应2Mg(s)+CO₂(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0

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11. 250℃，101 kPa时，2N₂O₅(g)＝4NO₂(g)+O₂(g) △H＝+56.76 kJ/mol，该反应能自发进行，其自发进行的主要原因是（）

A、是吸热反应 B、是放热反应 C、是熵减反应 D、熵增效应大于能量效应

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12. 反应CH₃OH(l)＋NH₃(g)=CH₃NH₂(g)＋H₂O(g)在某温度自发向右进行，若反应的|ΔH|=17 kJ·mol^-1 ， |ΔH-TΔS|=17 kJ·mol^-1 ，则下列正确的是（）

A、ΔH>0，ΔH-TΔS<0 B、ΔH<0，ΔH-TΔS>0 C、ΔH>0，ΔH-TΔS>0 D、ΔH<0，ΔH-TΔS<0

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13. 下列反应在任何温度下均能自发进行的是（）

A、2N₂(g)+O₂(g)=2N₂O(g)△H>0 B、3SiCl₄(g)+2H₂(g)+Si(s) $\overset{}{⇌}$ 4SiHCl₃(g)△H<0 C、COCl₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+Cl₂(g)△H>0 D、2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)△H<0

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14. 下列有关说法正确的是（）

A、化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化 B、加入反应物，单位体积内活化分子百分数增大，化学反应速率增大 C、铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO₃ 固体或 Na₂SO₄ 固体都不影响生成氢气的速率 D、过程的自发性只能用于判断过程的方向性，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率

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15. 下列说法中，正确的是（）

A、固体溶解是一个熵减小的过程 B、能够自发进行的反应一定是放热反应 C、能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D、同一物质气态时的熵值最大，液态时的次之，固态时的最小

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16. 在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入 $0 {.1molCO}_{2}$ 和 $0 {.2molCO}_{2}$ ，在不同温度下反应 ${CO}_{2} (g)+C(s) ⇌ 2CO(g)$ 达到平衡，平衡时 $c ({CO}_{2})$ 随温度的变化如图所示（图中I、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）．

下列说法正确的是（）

A、该反应的 $ΔH>0$ 、 $ΔS<0$ B、体系的总压强 $p：p(I)>p(Ⅲ)$ C、平衡常数： $K(I)<K(Ⅱ)$ D、 $T_{1} K$ 时，Ⅳ点所处的状态中 $v$ （正） $> v$ （逆）

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二、填空题

17. 已知2CO(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(g)+C(s),T=980k时，△H-TΔS=O。当体系温度低于980k时．估计△H-T△S的正负符号为，所以正反应进行（填“自发”或“非自发”）；当体系温度高于980k时．△H-T△S的正负符号为。在冶金工业中，以C作为还原剂温度高于980k时的氧化物是以为主，低于980k时以为主。

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三、实验探究题

18. 汽车尾气是城市主要空气污染物，汽车内燃机工作时发生反应：N₂(g) + O₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。

(1)、已知H₂或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g) △H= +180.5 kJ·mol^-1 ， 2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) △H=－571.6 kJ·mol^-1 ，则H₂(g)与NO(g)反应生成N₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式是，判断该反应自发进行的条件：（填“高温自发”或“低温自发”）。

(2)、当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应：2NO(g) + 2CO(g) $\overset{}{⇌}$ 2CO₂(g) + N₂(g)中NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①则该反应的△H0（填“＞”或“＜”）。

②若催化剂的表面积S₁＞S₂ ，在该图中画出c(NO)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。

(3)、某小组往一恒温恒压容器充入9mol N₂和23mol H₂模拟合成氨反应，图C为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图．若体系在T₂、60MPa下达到平衡．

①能判断N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）达到平衡的是（填序号）．

a．容器内压强不再发生变化 b．混合气体的密度不再发生变化

c．v_正（N₂）=3v_逆（H₂） d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②此时N₂的平衡分压为MPa．（分压=总压×物质的量分数）。计算出此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字）。

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19.

(1)、Ⅰ、反应A（g）+B（g） $\overset{}{⇌}$ C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．

该反应是反应（填“吸热”、“放热”）。

(2)、当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率（填“增大”、“减小”、“不变”）。

(3)、反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？（填“有”、“无”），原因是。

(4)、在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₁的变化是：E₁（填“增大”、“减小”、“不变”）。

(5)、Ⅱ、五氯化磷(PCl₅)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl₃)氯化得到：PCl₃(g)+Cl₂(g) $\overset{}{⇌}$ PCl₅(g) △H=－0.930 kJ•mol^-1 。某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0 mol PCl₃和1.0 mol Cl₂ ，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：

t/s

0

50

150

250

350

n(PCl₅)/mol

0

0.24

0.36

0.40

0.40

50~150s内的平均反应速率v(PCl₃)=。

(6)、该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为。

(7)、反应至250s时，该反应放出的热量为kJ。

(8)、下列关于上述反应的说法中，正确的是（填字母序号）。
a．无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变

b.300s时，升高温度，正、逆反应速率同时增大

c.350s时，向该密闭容器中充入氮气，平衡向正反应方向移动

d．相同条件下，若起始向该密闭容器中充入1.2molPCl₃、0.5molCl₂ 和0.15mol PCl₅ ，则反应向正反应方向进行

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四、综合题

20. 氢元素单质及其化合物是人类赖以生活的重要能源。回答下列问题

(1)、H-H、O=O、H-O的键能分别为436 kJ·mol^-1、496 kJ·mol^-1、463 kJ·mol^-1。
①热化学方程式2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ∆H，∆H为kJ·mol^-1。

②氢气的燃烧热∆H=-285.8 kJ·mol^-1 ，表示氢气燃烧热的热化学方程式为。

③1 mol水蒸气液化放热kJ。

(2)、肼(N₂H₄)是一种液态火箭推进剂。N₂H₄分解的能量变化如图所示：

①正反应的活化能为kJ·mol^-1 ，气态肼分解的热化学方程式为。

②该反应的∆S(填“>”“<”或“=”)0，该反应自发进行的条件为(填“高温”“低温”或“任意温度”)。

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21. 下列有关说法正确的是（）

A、等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B、已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0，故金刚石比石墨稳定 C、放热且熵增加的反应不一定能正向自发进行 D、升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率

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22. CO、CH₄和N₂H₄都可以作为燃料。回答下列问题：

(1)、工业制氢气原理如下：CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g) △H= +206.4 kJ·mol^-1。该反应能自发进行的条件为：。(选填“任何条件”、“低温”、“高温”、“任何条件均不能自发”)

(2)、对于上述反应一定可以提高平衡体系中H₂百分含量，又能加快反应速率的措施是。

a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强

(3)、恒温恒容条件下，以下能说明该反应达到平衡状态的是。

a．v消耗(CO)=v生成(H₂O) b．c(H₂O)=c(CO)

c．混合气体的总物质的量不再改变 d．混合气体的密度不再改变

e．混合气体平均相对分子质量不再改变 f．氢气的质量分数不再改变

(4)、肼(N₂H₄)和NO₂是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N₂和H₂O(g)，已知8 g气体肼在上述反应中放出142 kJ热量，其热化学方程式为。

(5)、草酸与KMnO₄在酸性条件下能够发生如下反应：MnO

_{4}^{-}

＋H₂C₂O₄＋H^＋→Mn²^＋＋CO₂↑＋H₂O(未配平)。用4 mL0.001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0.01 mol/L H₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	2	20	/
Ⅱ	2	20	10滴饱和MnSO₄溶液
Ⅲ	2	30	/
Ⅳ	1	20	1 mL蒸馏水

如果研究催化剂对化学反应速率的影响，应选用实验和(用Ⅰ～Ⅳ表示)。

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23.

(1)、已知下列热化学方程式：
CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)       △H₁=+260kJ/mol

2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)              △H₂=-566kJ/mol

请写出用CH₄与O₂反应生成CO和H₂的的热化学方程式。

(2)、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂(g)+3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2NH₃(g)，其化学平衡常数K与t的关系如下表，请完成下列问题：

t/K

298

398

498

K/(mol/L)^-²

4.1×10⁶

K₁

K₂

①比较K₁、K₂的大小，K₁K₂(填写“＞”“=”或“＜”)。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是(填序号字母)。

A.容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2    B.3v(N₂)(正)=v(H₂)(逆)

C.容器内压强保持不变                        D.混合气体的密度保持不变

③若上述反应达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2，再向容器中按物质的量之比1：3：2通入N₂、H₂、NH₃ ，与原平衡相比，N₂的物质的量浓度（填“增大”或“减小”或“不变”，下同），NH₃的体积分数。

(3)、高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g) $\overset{}{⇌}$ Fe(s)+CO₂(g) △H＞0。
①其平衡常数可表示为。

②已知1100℃时K=0.263，1100℃时测得高炉中c(CO₂)=0.025 mol/L，c(CO)=0.1mol/L，此时CO气体的转化率为(用百分数表示)，该反应是否处于化学平衡状态(选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是υ_正υ_逆(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

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温度(℃)	15	20	25	30	35
平衡时气体总浓度(×10^-3mol·L^－1)	2.40	3.40	4.80	6.80	9.40

t/s	0	50	150	250	350
n(PCl₅)/mol	0	0.24	0.36	0.40	0.40

t/K	298	398	498
K/(mol/L)^-²	4.1×10⁶	K₁	K₂