高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向同步训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向同步训练题，共11页。试卷主要包含了3化学反应的方向同步练习题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．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
2．下列说法中，正确的是
A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，因此该反应在室温下是非自发反应
B．O2转化变为O3时，熵增加
C．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，高温有利于其自发进行
D．某反应2AB(g)C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＞0、ΔS＞0
3．反应Si(s)＋3HCl(g)⇌SiHCl3(g)＋H2(g)；ΔH=-225 kJ·ml-1可用于粗硅的提纯。下列关于该反应的说法正确的是
A．每反应1 ml Si需断裂4 ml Si—Si键
B．该反应在任何条件下均能自发进行
C．该反应的平衡常数表达式为K=
D．升高温度可以提高反应物的平衡转化率
4．下列叙述正确的是
A．反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B．反应过程的自发性可判断过程发生的速率
C．反应在室温下可自发进行，则该反应的
D．反应
5．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是
A．B．
C．D．1ml干冰
6．2022北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”使用了跨临界直冷制冰技术，由气体变成固体的过程中，其△H和△S的判断正确的是
A．,B．,C．,D．,
7．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图，我国学者发现时，甲醇在铜基催化剂上的反应机理如图(该反应为可逆反应)。下列有关说法不正确的是
A．反应I为
B．反应II：中反应物总键能小于生成物总键能
C．优良的催化剂降低了反应的活化能，并减小反应热，节约了能源
D．反应在低温条件下能自发进行
8．某催化固氮机理如图所示。下列说法正确的是
A．固氮过程是将气态含氮物质转化为固态含氮物质
B．整个过程中涉及到非极性键的断裂和形成
C．三步反应均为氧化还原反应
D．步骤Ⅲ可能为ΔH>0，ΔS<0的反应
9．下列判断正确的是
A．反应的，
B．一定温度下，反应能自发进行，该反应的
C．反应常温下可自发进行，该反应为吸热反应
D．在常温下能自发进行，则该反应的
10．在刚刚过去的炎热的夏天，湖泊水位大幅下降，这其中有水分蒸发的原因。在水蒸发形成水蒸气的过程中，其焓变和熵变的大小正确的是
A．B．
C．D．
11．已知反应的，，下列正确的是
A．低温下能自发进行B．高温下能自发进行
C．任何温度下都不能自发进行D．任何温度下都能自发进行
12．下列反应中，熵显著增加的反应是
A．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
B．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C．C(s)+O2(g)=CO2(g)
D．2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)
13．已知(设、不随温度而变化)，当时反应能自发进行。关于反应，。下列说法正确的是
A．低温下能自发进行B．任意温度下都不能自发进行
C．高温下能自发进行D．任意温度下都能自发进行
14．关于恒容密闭容器进行的反应C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH>0，下列说法正确的是
A．ΔS<0B．熵值越大，体系的混乱度越小
C．该反应为熵增反应D．同一物质三态的熵值大小关系为S(g)15．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
二、填空题
16．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物的排放。
(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的项重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：，如图所示为该反应过程中的能量变化：
下列关于该反应的说法正确的是_____________(填序号)。
A．， B．，
C．， D．，
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，反应方程式为，该反应的，。该反应在常温下_____________(填“能”或“不能”)自发进行。
17．回答下列问题
(1)要将含有盐酸的氯化钙中和到中性，得到较为纯净的氯化钙溶液，在不用指示剂的情况下，加入的试剂可以是 _______________________(写化学式)
(2)硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成。例如，镁橄榄石(Mg2SiO4)常以2MgO·SiO2表示。依照上法，那么透闪石(化学式为(Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2可表示为 _________。
(3)高效低毒的灭火剂叫“1211”灭火剂，其化学式是CF2IBr，命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应的原子数(未尾的“0”可略去)。按此命名原则，请写出新型122灭火剂的化学式：__________。
(4)已知有一类有机物的结构如下：
根据如图规律，当碳原子数为n个时，氢原子数为_________(用含n的表达式表示)若如图中一个C和一个H用一个N替换，也可以得到一类只含氮原子和氢原子的物质，则当氮原子数为n时，对应的氢原子数为 _________(用含n的表达式表示)
(5)“熵”可看作是体系的“混乱度”，它的符号是“S”。比如反应(NH4)2CO3(s) →2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔS>0(即“混乱度”增加) 请写出一个ΔS<0的反应的化学方程式 ____________________。
18．某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。
(1)升高温度，v(正)___，v(逆)___，SO2的转化率___。
(2)加正催化剂，v(正)___，v(逆)___，O2的物质的量___。
(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量___，SO2的转化率___。
(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K=___；升高温度，K值将___。
19．(1)试运用盖斯定律回答下列问题:
(1)已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1= -Q1kJ·ml-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2= -Q2kJ·ml-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3= -Q3kJ·ml-1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为________kJ。
(2)碳(s)在氧气供应不充分时,生成CO的同时还生成部分CO2,因此无法通过实验直接测得反应C(s)+O2(g)=CO(g)的ΔH。但可设计实验,利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计算时需要测得的实验数据有__________。
计算丙烷的燃烧热有两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-a kJ·ml-1。
途径Ⅱ:C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH=+b kJ·ml-1;
2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-c kJ·ml-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-d kJ·ml-1(a、b、c、d均为正值)。
请回答下列问题:
(3)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(4)由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量_______(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要_______(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,该反应熵_________(填“增大”或“减小”)。
(5)b与a、c、d的数学关系式是____________。【参考答案】
一、选择题
1．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。
2．D
解析：A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，根据反应方程式：2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)可知该反应ΔS＞0，因此该反应在室温下是自发反应，A错误；
B．O2转化变为O3时，即3O2=2O3，故为熵减小，B错误；
C．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，ΔS＜0，则低温有利于其自发进行，C错误；
D．某反应2AB(g)C(g)＋3D(g)已知该反应正反应是一个ΔS＞0，若ΔH＜0，则任何温度下均能自发，现是在高温时能自发进行说明ΔH＞0，则其逆反应为ΔH＜0，S＜0，故在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＞0、ΔS＞0，D正确；
故答案为：D。
3．C
解析：A．晶体硅是空间网状结构，每个硅原子连接周围4个硅原子，所以每个Si—Si键由两个Si原子共同构成，故1单位硅单质有2单位Si—Si键，则每反应1 ml Si需断裂2 ml Si—Si键，故A错误；
B．该反应是一个熵减的反应，需满足才能自发进行，故B错误；
C．因为Si为固体，不计入平衡常数计算，因此反应的平衡常数表达式为K=，故C正确；
D．该反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向进行，即逆向进行，将降低反应物的平衡转化率，故D错误。
故答案选：C。
4．C
解析：A．根据碰撞理论，反应物分子间发生有效碰撞才能发生化学反应，A错误；
B．反应过程的自发性可判断反应是否能发生，不能判断发生的速率，B错误；
C．反应的，在室温下可自发进行，则，则一定有，C正确；
D．反应为气体分子数减少的反应，熵变，可自发进行，则，则一定有， D错误；
选C。
5．B
解析：A．相同物质的量的同种物质，气态的熵比液态的熵大，则物质的熵：，故A错误；
B．气体的物质的量越大，熵越大，则物质的熵：，故B正确；
C．相同物质的量的同种物质，固态的熵小于液态，则物质的熵：，故C错误；
D．相同物质的量的同种物质，固态的熵小于气态，则物质的熵：1ml干冰，故D错误；
故选B。
6．D
解析：由气态变成固态的过程中放出能量、气体分子数减小，因此，；
故答案为：D。
7．C
解析：A．根据图示可知反应I是1 ml CH3OH(g)和1 ml H2O(g)反应产生1 ml CO(g)和2 ml H2(g)，由于反应物的能量比生成物的低，因此发生反应时会吸收能量，所以△H＞0，A正确；
B．根据图示可知反应II是放热反应，根据△H=反应物总键能-生成物总键能<0，则反应物总键能<生成物总键能，B正确；
C．优良的催化剂降低了反应的活化能，使反应更容易发生，但不能改变反应物、生成物的总能量，因此反应热△H不变，C错误；
D．根据图示可知该反应方程式为，反应物的总能量比生成物的低，所以△H＞0，该反应的正反应是气体体积扩大的吸热反应，△H＞0，△S＞0，要使反应发生△G＜0，则△H -T△S＜0，因此高温条件下更有利于反应正向进行，D正确；
故合理选项是C。
8．B
解析：A．固氮过程是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，选项A错误；
B．整个过程中涉及到非极性键的断裂(N)和形成(O)，选项B正确；
C．第Ⅱ步反应为非氧化还原反应，选项C错误；
D．步骤Ⅲ为熵增过程，△S>0，选项D错误；
答案选B。
9．B
解析：A．该反应为气体体积减小的反应，则ΔS<0，A错误；
B．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，一定温度下反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此 ΔH<0，B正确；
C．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，常温下反应可自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此 ΔH<0，该反应为放热反应，C错误；
D．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，常温下反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此 ΔH<0，D错误；
故选B。
10．B
解析：在水蒸发形成水蒸气的过程，是吸热且混乱度增加的过程，则其焓变和熵变均大于0，B正确；
答案选B。
11．C
【分析】根据吉布斯自由能可判断反应是否自发进行，当时，反应能自发进行，据此分析解答。
解析：反应的，，因为T，则一定大于0，即反应在任何温度下都不能自发进行，C项符合题意。
故选C。
12．B
解析：A．反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的气体体积减小的反应，所以该反应是熵显著减小的反应，A错误；
B．反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑是气体体积增大的反应，故该反应是熵显著增大的反应，B正确；
C．反应C(s)+O2(g)=CO2(g)是气体体积不变的反应，故该反应是熵不变的反应，C错误；
D．反应2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)是气体体积减小的反应，故该反应是熵减少的反应，D错误；
故合理选项是B。
13．C
解析：反应，若，则反应可自发进行，，，因此T为较大正数时，反应能自发进行，故答案为C。
14．C
解析：A．反应前后气体体积数增大，这是一个熵增的反应，ΔS>0，A错误；
B．熵值越大，体系混乱度就越大，B错误；
C．反应前后气体体积数增大，这是一个熵增的反应，C正确；
D． 同一物质三态的滴值大小关系为S(g)>S(1)>S(s)，D错误；
故选C。
15．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。
二、填空题
16． C 不能
解析：(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，则，故答案为C；
(2)由，所以该反应在常温下不能自发进行。
17．(1)CaCO3
(2)3CaO•5MgO•8SiO2•H2O
(3)CF2Cl2
(4) 2n+2 n+2
(5)2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)
解析：（1）盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，故答案为：CaCO3；
（2）根据元素守恒定律，硅酸盐化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成的方法，透闪石(化学式为(Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2可表示为3CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：3CaO•5MgO•8SiO2•H2O；
（3）由题干信息可知，122分子中有1个C原子，2个F原子，2个Cl原子，没有Br原子，则化学式为CF2Cl2，故答案为：CF2Cl2；
（4）根据题干图示可知，根据如图规律，除去两端的H，每增加一个C原子，增加2个H，故当碳原子数为n个时，氢原子数为2n+2，若如图中一个C和一个H用一个N替换，也可以得到一类只含氮原子和氢原子的物质，此时除去两端的H，每增加一个N原子，增加1个H原子，则当氮原子数为n时，对应的氢原子数为n+2，故答案为：2n+2；n+2；
（5）“熵”可看作是体系的“混乱度”，它的符号是“S”。比如反应(NH4)2CO3(s) →2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔS>0(即“混乱度”增加) ，则反应方程式：2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)是一个ΔS<0的反应，故答案为：2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)。
18． 增大 增大 减小 增大 增大 不变 增大 增大 减小
解析：(1)升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。因此v(正)增大，v(逆)也增大。由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此SO2的转化率减小；
(2)加正催化剂，能够降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。所以v(正)增大，v(逆)增大，但由于正、逆反应速率改变的倍数相等，加入催化剂后，正、逆反应速率仍然相等，故化学平衡不发生移动，故O2的物质的量不变；
(3)缩小容器的体积，体系的压强增大。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，化学平衡正向移动，导致达到平衡后SO3的物质的量增大，SO2的转化率增大；
(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的平衡常数K值的表达式：K=；
升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数减小。
19．5(Q3-Q2+3Q1) C(s)和CO(g)的燃烧热 等于 小于 吸收 增大 2b=c+d-2a
解析：(1)设已知三个方程式分别为a、b、c，则据盖斯定律，c-b+3a得C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)，反应热ΔH=-Q3-(-Q2)+3(-Q1)= -(Q3-Q2+3Q1)kJ·ml-1，所以23 g(即0.5 ml)液态乙醇完全燃烧生成液态H2O时放出热量为：0.5(Q3-Q2+3Q1)kJ；
(2)C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1 CO(g)+ O2(g)CO2(g) ΔH2
两式相减得C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2，故所需数据为C(s)和CO(g)的燃烧热；
(3)等量的丙烷燃烧，生成物均是CO2(g)、H2O(l)，由盖斯定律知途径Ⅱ经过三步反应放出的热量与途径Ⅰ放出的热量相等；
(4)ΔH>0，所以该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应时，反应物需要吸收能量转化为生成物，该反应是气体体积增大的反应，所以熵增大；
(5)由盖斯定律推知：-a=b+()+(),即2b=c+d-2a。