2021学年第1节 化学反应的方向同步测试题

这是一份2021学年第1节 化学反应的方向同步测试题，共15页。试卷主要包含了单选题，共15小题，非选择题，共5小题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题，共15小题
1．下列有关说法正确的是
A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化
B．反应CaC2(s)+N2(g)=CaCN2(s)+C(s)能自发进行，是因为△H<0
C．常温下，向0.1ml·L-1氨水中通入少量HCl，溶液中减小
D．乙酸乙酯的水解反应，加入NaOH溶液会使平衡常数增大，平衡向正反应方向移动
2．下列说法不正确的是
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增过程
B．用合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
C．在中提供空轨道，中N原子提供孤对电子
D．在25℃和101kPa时， ，的燃烧热为
3．下列有关自发反应的说法错误的是
A．自发反应可能放热也可能吸热
B．熵增的反应不一定为自发反应
C．自发反应可能需要一定条件引发才能发生
D．焓增同时熵减的反应一定是自发反应
4．以下说法中正确的是
A．ΔH<0的反应均是自发反应
B．自发进行的反应一定能迅速进行
C．高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
D．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程
5．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A．1 ml SiO2与足量的焦炭高温下完全反应生成Si，转移2NA个电子
B．将6 g H2与足量的N2混合，充分反应后生成NH3分子数为2NA
C．20gD216O中含有的中子数目为10NA
D．常温下，2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中，铝失去的电子数为0.3NA
6．下列说法中正确的是( )
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应一定不可能发生
C．能自发进行的反应实际可能没有发生
D．常温下发生反应2H2O2H2↑ + O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应
7．下列说法完全正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
8．对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是
A．非自发过程在一定条件下可能变成自发过程
B．若△H>0，△S＜0，任何温度下都不能自发进行
C．若△H＜0，△S>0，任何温度下都能自发进行
D．需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
9．下列说法中，正确的是
A．凡是放热反应都是自发反应
B．凡是熵增大的反应都是自发反应
C．要判断反应自发进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变
D．过程的自发性不仅能用于判断过程方向，还能确定反应速率的快慢
10．下列说法正确的是
A．∆H＞0，∆S＞0的反应，低温能自发
B．其他条件不变，使用催化剂可改变反应进行的方向
C．增大反应物浓度，活化分子百分数增大
D．使用催化剂，可改变反应途径，降低活化能
11．已知298K下反应2Al2O3（s）+3C（s）= 4Al（s）+3CO2（g）△H=+2171.0kJ/ml，△S=+635.5J/（ml•K），则下列说法正确的是
A．由题给△H值可知，该反应是一个放热反应
B．△S＞0表明该反应是一个熵减少的反应
C．该反应在室温下可能自发进行
D．若温度可以决定反应的方向，则该反应可以自发进行的最低温度为3416.2 K
12．下列反应常温时能自发进行，并既能用焓判据又能用熵判据解释的是
A．H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4
B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C．2KClO3=2KCl+3O2↑
D．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
13．关于反应的下列描述正确的是
A．使用催化剂，的平衡转化率增大B．其它条件不变，增大浓度，平衡常数增大
C．当时，反应达到平衡状态D．该反应在一定条件下自发进行的原因是
14．下列叙述中正确的是
A．与混合反应生成，转移电子数目为
B．反应室温下不能自发进行，则
C．HCl和NaOH反应的中和热为，则和反应的中和热为
D．ETFE膜是由两种烯烃聚合而成的
15．下列说法正确的是
A．强电解质溶液中不存在分子，弱电解质溶液中存在分子
B．在其他外界条件不变的情况下，增大压强能增大活化分子百分数
C．反应在室温下不能自发进行，说明该反应的
D．配制一定浓度溶液时，将固体溶于少量浓盐酸，然后用水稀释到所需的浓度
二、非选择题，共5小题
16．工业上利用甲醇制备氢气常用的方法之一是甲醇蒸气重整法。此方法当中的一个主要反应为CH3OH（g）═ CO（g）+2H2（g），说明该反应能自发进行的原因__。
17．汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0，已知该反应在2 404 ℃时，平衡常数K=64×10-4。
请回答：
(1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 ml，5分钟后O2的物质的量为0.5 ml，则N2的反应速率为___________。 平衡常数K=___________
(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志___________(填字母序号)。
A．消耗1 ml N2同时生成1 ml O2 B．混合气体密度不变
C．混合气体平均相对分子质量不变 D．2v正(N2)= v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是___________(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气体中NO的体积分数_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
18．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOX还原成N2，某同学在实验室中，对NH3与NO2反应进行了探究，回答下列问题：
(1)写出NH3和NO2生成N2的化学方程式_______，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比_______。生成1mlN2转移的电子数为_______NA．被氧化的物质物质的量为_______ml
(2)某同学认为铜和浓硝酸在常温下可制得NO2，由此可推测出铁和浓硝酸在常温下也能制得NO2，他的推测正确吗？_______(“正确”或“不正确”)，请说明原因_______。
19．汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
I.已知4CO（g）+2NO2（g）4CO2（g）+N2（g）∆H=﹣1200kJ•ml﹣1
（1）该反应在___（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。
（2）对于该反应，改变某一反应条件（温度T1＞T2），下列图象正确的是___（填标号）。
（3）某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲：NO2 0.2ml，CO 0.4ml；乙：NO2 0.1ml，CO 0.2ml。
经过一段时间后达到平衡状态。
①N2的平衡体积分数：甲___乙（填“＞、＝、＜或不确定”，下同）。
②NO2的平衡浓度：甲___乙。
③甲中CO的转化率为50%，该反应的平衡常数为___。
II.柴油汽车尾气中的碳烟（C）和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如图所示。
（4）375℃时，测得排出的气体中含aml O2和0.0525 ml CO2，已知X为N2，Y为N2O，则a=___。
（5）实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是___。
20．根据最新“人工固氮”的报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面可与水发生反应生成NH3，反应方程式为2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g)，进一步研究生成量与温度的关系，常压下测得部分数据如下表：
(1)该反应的△H_____0，△S________0(填“>”、“˂”或“=”)
(2)该反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2，则K1___K2(填“>”、“˂”或“=”)
参考答案
1．B
【详解】
A．根据原电池原理，活泼的一极为负极，更容易被氧化，铝比铜活泼， A错误；
B．该反应为熵减的反应，若能自发，则△H<0， B正确；
C．向0.1ml ·L-1NH4Cl溶液中通入少量HCl，氢离子浓度增大，水解平衡逆向移动导致一水合氨的浓度减小，不变，则溶液中增大，C错误；
D．乙酸乙酯水解生成乙酸，加入NaOH消耗乙酸平衡向正反应方向移动，但是平衡常数只与温度有关，故平衡常数不变，D错误；
故选B。
2．D
【分析】
根据物质状态判断熵的变化，气体大于液体大于固体进行判断熵的变化。根据配合离子的特点判断中心离子和配体，根据配位键判断提供孤对电子的原子和提供空轨道的离子。
【详解】
A．根据状态的变化，可以判断过程中熵的变化。故A正确；
B．根据降解后的产物进行判断循环的物质，故B正确；
C．根据配合离子中配位键的形成过程判断，氨气中氮原子含有孤对电子，提供孤对电子 与铜离子形成配位键，故C正确；
D．根据燃烧热的定义进行判断，燃烧热是纯物质燃烧生成稳定的氧化物，水应该是液态水，故D不正确；
故选答案D。
【点睛】
注意物质的稳定状态时根据在一定温度和压强下的稳定态。水在常温常压下，液态是稳定的。
3．D
【详解】
A．根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，自发反应可能放热也可能吸热，故A正确；
B．根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，熵增的反应，若ΔH很大，也可能是非自发反应，故B正确；
C．自发反应需要达到一定条件(温度、压强等)，使化学键断裂达到中间态，故C正确；
D．ΔH＞0，ΔS＜0，则ΔG＝ΔH－TΔS＞0，该反应一定是非自发反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
4．D
【详解】
A．满足△G=△H-T△S＜0的反应一定为自发反应，若△H＜0而△S＜0，则有可能出现△G＞0，此时对应反应为非自发反应，A错误；
B．自发进行，只是反应的一个方向，而反应速率不一定快，B错误；
C．KMnO4固体分解产生气体O2，体系混乱程度增大，属于熵增过程，C错误；
D．固态冰融化成液态水需要吸热，吸热后水分子运动速度加快，体系混乱程度增大，属于熵增过程，D正确；
故答案选D。
5．C
【详解】
A．SiO2与足量的焦炭反应后硅元素的价态变为0价，故1mlSiO2转移4NA个电子，A错误；
B．氮气与氢气反应为可逆反应，不能进行到底，所以将6gH2与足量的N2混合，充分反应后生成NH3分子数小于2NA，B错误；
C．D216O摩尔质量为20g/ml，故20gD216O物质的量为1ml，而1mlD216O中含10ml中子，故20gD216O中含有的中子数目为10NA，C正确；
D．常温下，铝在浓硝酸中钝化，不能完全反应，故铝失去的电子数小于0.3NA个，D错误；
故选C。
6．C
【详解】
A、反应的自发性和反应进行的速率快慢之间没有必然联系，能自发进行的反应不一定能迅速发生反应，如常温下H2和O2反应生成水，不点燃的条件下，几乎不反应，故A错误；
B、非自发进行的反应在一定的条件下也可以自发进行，水分解生成H2和O2，是不自发的，但是在通电的条件下，该反应可以发生，故B错误；
C、反应的自发性是反应能否进行的可能性的推断，并不是实际一定能发生，即能自发进行的反应实际可能没有发生反应，故C正确；
D、常温下水的分解反应不能自发进行，2H2O2H2↑+O2↑，在常温下反应非自发进行的反应，故D错误；
故选C。
【点睛】
要注意根据△G=△H-T△S，只要满足△G＜0，反应即可自发进行，反应能否自发进行与△H、T、△S有关。
7．C
【详解】
A．该反应为气体增多的反应，所以ΔS>0，故A错误；
B．ΔH＜0，ΔS＞0，任意温度下都可以满足ΔH-TΔS＜0，反应一定自发进行，故B错误；
C．ΔH＜0，ΔS＜0，则当温度降低到一定值可以满足ΔH-TΔS＜0，即低温下可以自发进行，故C正确；
D．ΔH＞0，ΔS＞0，高温下ΔH-TΔS＜0，即高温下可以自发进行，故D错误；
故答案为C。
【点睛】
依据反应自发的判据：ΔH-TΔS＜0自发进行，ΔH-TΔS＞0不自发进行；
当ΔH＜0，ΔS＞0，所有温度下反应自发进行；
而ΔH＜0，ΔS＜0，只有在低温下反应自发进行；
ΔH＞0，ΔS＞0，只有在高温下反应自发进行；
ΔH＞0，ΔS＜0时，所有的温度下反应都不自发进行。
8．D
【详解】
A．非自发过程在一定条件下可能变成自发过程,如铜和稀硫酸在电解条件下可发生，故A正确；
B．若△H>0，△S＜0，则△H-T△S>0任何温度下都不能自发进行，故B正确；
C．若△H＜0，△S>0，则△H-T△S<0任何温度下都能自发进行,故C正确；
D．需要加热才能够进行的过程可能是自发过程，如碳酸钙高温分解，故D错误；
故答案为：D
9．C
【详解】
A．放热反应有利于反应的自发进行，但是不一定所有的放热反应都是自发反应，比如放热熵减的反应在高温下不能自发进行，A错误；
B．熵增有利于反应的自发进行，但熵增不一定都是自发反应，比如吸热熵增的反应在低温下不能自发进行，B错误；
C．化合反应能否自发进行，需要使用复合判据△G =△H - T△S进行判断，即综合考虑体系的焓变和熵变，C正确；
D．过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定是否一定发生，更不能确定反应的快慢，D错误；
故答案选C。
10．D
【解析】
【详解】
A、△H＞0、△S＞0的反应，根据△H-T△S＜0可知，该反应需要在高温下才能自发进行，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错误；C．增大反应物浓度，增大了单位体积内活化分子个数，从而增大有效碰撞几率，反应速率增大，但活化分子百分数不变，故C错误；D．催化剂能降低活化能，改变反应途径，增大活化分子的百分数，从而加快反应的速率，故D正确；故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A.△H=+2171.0kJ/ml>0，表明该反应是一个吸热反应，故A错误；
B.△S=+635.5J/（ml•K）>0，表明该反应是一个熵增加的反应，故B错误；
C.若使本反应自发进行，需使△H-T△S<0，即2171.0kJ/ml-0.6355kJ/（ml•K）•T<0，T>3416.2K时反应才可以自发进行，所以在室温下不可能自发，故C错误；
D.若使本反应自发进行，需使△H-T△S<0，即2171.0kJ/ml-0.6355kJ/（ml•K）•T<0，T>3416.2K时反应才可以自发进行，故D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【分析】
本题考查焓判据和熵判据的概念和应用。焓判据：放热反应是自发反应；熵判据：熵变大于零的反应是自发反应。
【详解】
A.该反应为气体生成固体，用熵判据判断反应不能自发进行，故A项不符合题意；
B.该反应是放热反应，可以用焓判据解释，又反应生成气体，混乱程度增大，可用熵判据解释，故B项符合题意；
C.该反应是吸热反应，不能用焓判据解释，故C项不符合题意；
D.该反应为吸热反应，无法用焓判据解释，故D项不符合题意；
综上，本题选B。
13．D
【详解】
A．催化剂可以增大化学反应速率，不能使平衡移动，不能改变平衡转化率，A项不符合题意；
B．化学平衡常数只受温度的影响，温度改变，平衡常数才会改变，B项不符合题意；
C．不同物质的反应速率之比等于它们的系数之比，所以，即，C项不符合题意；
D．自发进行的判据为，该反应的，T>0要使判据成立，必须有，D项符合题意；
故正确选项为D
14．B
【详解】
A.与混合反应生成，由于该反应为可逆反应，则生成氨气的物质的量小于2ml，转移电子小于6ml，转移电子的数目小于，故A错误；
B.依据反应不能自发进行的判断依据，反应室温下不能自发进行，，反应的熵变，则，故B正确；
C.HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热仍然为，由于硫酸与氢氧化钡还生成硫酸钡沉淀，放热热量增大，则硫酸与氢氧化钡反应的，故C错误；
D.合成ETFE膜的单体为、，不是烯烃，故D错误。
故选B。
15．D
【详解】
A．强电解质溶液中不存在溶质分子，但存在溶剂分子，弱电解质溶液中即存在溶质分子由存在溶剂分子，故A错；
B．在其他外界条件不变的情况下，对于气体而言增大压强能增大单位体积内活化分子的百分数，但整体活化分子的百分数不变，故B错；
C．反应在室温下不能自发进行，则，又因，要使，则，故C错；
D．配制一定浓度溶液时，将固体溶于少量浓盐酸，然后用水稀释到所需的浓度，以防止铁离子水解，故选D；
答案选D
16．该反应是熵增的反应
【分析】
一个自发反应，需满足∆G=∆H-T∆S<0，即T∆S>∆H，若∆H>0，则必须存在∆S>0。
【详解】
由CH3OH（g）═CO（g）+2H2（g）可知，该分解反应需要吸热，且混乱度增大，则该反应能自发进行的原因为该反应是熵增的反应；
故答案为：该反应是熵增的反应。
【点睛】
对于一个吸热的熵增反应，要想让反应自发进行，需要提供较高的温度，即此类反应为高温自发反应。
17．0.05 ml·(L·min)-1 4 AD AC 不变
【详解】
(1)某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1ml，5分钟后O2的物质的量为0.5ml，则消耗的氧气的物质的量为0.5ml，消耗的氮气的物质的量也为0.5ml，消耗的氮气的物质的量浓度为0.25ml/L，则用氮气表示的速率v(N2)==0.05ml/(L·min)；起始时氧气和氮气均为1ml，都消耗了0.5ml，所以平衡时均为0.5ml，生成的NO的物质的量为1ml，平衡时NO的物质的量为1ml，容器体积为2L，所以平衡时N2、O2、NO的物质的量浓度分别为0.25ml/L、0.25ml/L、0.5ml/L，平衡常数 K= =4，故答案为0.05ml/(L·min)，4；
(2)A．消耗1mlN2的同时生成1mlO2，说明正逆反应速率相等，说明反应达到了平衡状态，故A选；
B．容器中气体的质量不变，容器的体积不变，气体的密度始终不变，当混合气密度不变时不能说明反应达到了平衡状态，故B不选；
C．混合气体总质量不变、总物质的量不变，混合气体平均相对分子质量始终不变，当混合气的平均相对分子质量不变时不能说明反应达到了平衡状态，故C不选；
D．由化学方程式可知2v正(N2)=v正(NO)，而2v正(N2)=v逆(NO)，则v正(NO)=v逆(NO)，正逆反应速率相等，反应到达平衡，故D正确；
故选AD；
(3)A．该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，图象符合，故A正确；
B．加入催化剂，加快反应速率，但平衡不发生移动，图象中平衡发生移动，故B错误；
C．升高温度，反应速率增大，平衡正向移动，氮气的转化率增大，图象符合，故C正确；
故选AC；
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，相当于充入等物质的量的N2和O2，与原平衡为等效平衡，平衡时相同物质的含量相等，即平衡混合气中NO的体积分数不变。
18．8NH3+6NO27N2+12H2O 3:4 不正确 常温下，铁和浓硝酸常温下会发生钝化。
【详解】
(1)NH3和NO2生成N2，根据氧化还原规律和元素守恒，反应的化学方程式为：8NH3+6NO27N2+12H2O；该反应中NO2中氮的化合价下降，做氧化剂，NH3中氮的化合价升高，做还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为：6:8=3:4；根据方程式，每生成7mlN2转移24ml电子，故生成1mlN2时，转移ml电子，数目为：NA；根据方程式，每生成7mlN2，8mlNH3被氧化，生成1mlN2时，mlNH3被氧化；
(2)铁和浓硝酸在常温下会发生钝化，无法继续反应生成二氧化氮，故答：不正确；常温下，铁和浓硝酸常温下会发生钝化。
19．低温 CD ＞ ＞ 10L/ml 0.45 NO2气体中有N2O4，不便进行定量测定
【分析】
根据化学反应的复合判据判断反应能否自发进行；根据影响化学平衡的因素判断图像的正确；根据平衡转化率计算化学平衡常数，根据图像和守恒法计算。
【详解】
Ⅰ.已知4CO(g)＋2NO2(g)⇌ 4CO2(g)＋N2(g) ΔH=-1200 kJ·ml−1
(1)ΔH=-1200 kJ·ml−1<0，正反应为气体体积减小的过程，即为熵减的过程，ΔS<0，结合复合判据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，则该反应在低温时能自发进行；
(2)A.T1>T2，由T1到T2为降温，反应速率应减小，图像与实际不符，故A错误；
B.利用“先拐先平数值大”的原则，根据图中显示可得T1C.增大压强平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，CO2的体积分数增大；保持压强不变，降低温度，平衡向放热的方向移动，即向正反应方向移动，CO2的体积分数增大，图像与实际相符合，故C正确；
D.平衡常数只与温度有关，改变压强平衡常数不变，图像与实际相符合，故D正确；
答案选CD；
(3) ①甲的投料是乙的两倍，乙相当于在甲达到平衡后减小压强使容器的体积变为4L，减小压强平衡逆向移动，则甲中N2的平衡体积分数大于乙；
②甲的投料是乙的两倍，乙相当于在甲达到平衡后减小压强使容器的体积变为4L，若平衡不移动则乙中NO2浓度为甲中的一半，减小压强虽然平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，甲中NO2的平衡浓度大于乙；
③设甲中达到平衡状态时CO的变化物质的量为x ，则=50%，可得x=0.2ml，
则该反应的平衡常数K===10L/ml；
Ⅱ(4)模拟尾气中含NO0.025ml，X为N2，Y为N2O，根据图示NO转化为N2的转化率为16%，转化为N2O的转化率为8%，根据N守恒，则排出的气体中N2物质的量为0.025ml×16%÷2=0.002ml、N2O物质的量为0.025ml×8%÷2=0.001ml，排出的气体中有0.0525mlCO2，根据得失电子守恒，0.002ml×2×2+0.001ml×2×1+4n(O2)消耗=0.0525ml×4，解得n(O2)消耗=0.05ml，则排出的气体中含O2物质的量为0.5ml-0.05ml=0.45ml，即a=0.45。
(5)实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是：NO2中存在2NO2N2O4的平衡体系，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定。
20．> > >
【详解】
(1)由题干表格中分析可知，温度越高，NH3的平衡浓度越大，说明升高温度，该平衡正向移动，故该反应的正反应是吸热反应，△H>0，分析反应方程式可知正反应是气体体积增大的方向，即熵增的反应，△S>0，故答案为：> >；
(2)由（1）可知该反应正反应是吸热反应，故升高温度，平衡正向移动，平衡常数随温度升高而增大，K1>K2；故答案为：>。选项
变化
ΔS
ΔH
方向性
A
H2O(l)=H2O(g)
<0
>0
非自发
B
2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)
>0
<0
不自发
C
2NO2(g)N2O4(g)
<0
<0
能自发
D
NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)
<0
>0
非自发
模拟尾气
气体（10ml）
碳烟
NO
O2
He
物质的量（ml）
0.025
0.5
9.475
一定量
T/℃
30
40
50
NH3的平衡浓度/(×10－6ml/L)
4.8
5.9
6.0