化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向巩固练习

这是一份化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向巩固练习，共11页。试卷主要包含了下列对可逆反应的认识正确的是，下列化学原理正确的是，下列反应属于可逆反应的是，下列说法正确的是，下列反应中一定不能自发进行的是，已知反应2NO等内容，欢迎下载使用。

1．下列对可逆反应的认识正确的是（ ）


A．SO2+Br2+2H2O═H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4（浓）═SO2↑+Br2+2H2O互为可逆反应


B．既能向正反应方向进行，又能像逆反应方向进行的反应叫可逆反应


C．在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应


D．电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，这两个反应是可逆反应


2．关于化学反应进行的方向叙述正确的是（ ）


A．△H＜0，△S＞0时，反应自发进行，如过氧化钠和水的反应


B．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的


C．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小


D．同一种物质的熵值，固态时最大、液态时次之、气态时最小


3．相同温度下，溶剂相同的3个恒温密闭容器中发生可逆反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣92.6KJ•ml﹣1实验测得起始、平衡时的有关数据如表：下列比较正确的是（ ）


A．放出热量大小：Q1＞Q2＝Q3


B．容器中的压强：③＞①＞②


C．N2的转化率：①＜②＜③


D．平衡时NH3的体积分数：①＝②＜③


4．下列化学原理正确的是（ ）


A．沸点：HF＞HCl＞HBr＞HI


B．一定条件下4NO2（g）+O2（g）⇌2N2O5（g）可以自发进行，则△H＜0


C．常温下，CH3COONa溶液加水，水电离的c（H+）•c（OH﹣）保持不变


D．标况下，1ml分别与足量Na和NaHCO3反应，生成气体的体积比为2：1


5．下列关于判断过程的方向的说法正确的是（ ）


A．所有自发进行的化学反应都是放热反应


B．石墨转化为金刚石是自发的化学反应


C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程


D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同


6．下列反应属于可逆反应的是（ ）


A．H2和O2点燃生成H2O与H2O电解生成H2和O2


B．CuSO4吸水形成晶体与胆矾加热失水生成CuSO4


C．Cl2溶于水


D．CaO在一定条件下和CO2反应生成CaCO3与CaCO3分解生成CaO


7．在一定温度下，将2ml SO2和1ml O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣197kJ•ml﹣1，当达到化学平衡时，下列说法中正确的是（ ）


A．v正（O2）＝2v逆（SO2）B．SO2和SO3共2ml


C．放出197kJ热量D．SO2和O2浓度相等


8．下列说法正确的是（NA表示阿伏伽德罗常数）（ ）


A．反应TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（g）+O2（g）△H＞0能自发进行，其原因是△S＞0


B．对反应使用催化剂虽然不能改变转化率，但能够改变反应的焓变


C．除去MgCl2溶液中的少量FeCl3，加入足量氢氧化钠，充分反应后，过滤


D．1ml Cl2溶于水后，溶液中Cl2、HClO、ClO﹣、Cl﹣四种粒子总数为2NA


9．下列反应中一定不能自发进行的是（ ）


A．2KClO3（s）═2KCl（s）+3O2（g）△H＜0，△S＞0


B．CO（g）═C（s，石墨）+O2（g）△H＞0，△S＜0


C．4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）═4Fe（OH）3（s）△H＜0，△S＜0


D．NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）═CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H＞0，△S＞0


10．已知反应2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）△H＜0，该反应自发进行的条件是（ ）


A．低温自发


B．高温自发


C．任意温度下都能自发进行


D．一定非自发


11．将0.2ml•L﹣1的KI溶液和0.05ml•L﹣1Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，“2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2”，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡的是（ ）


A．①B．②和④C．③和④D．①和③


12．向2L密闭容器中加入2ml CO2、6ml H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：


CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）


①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）


②下列叙述能说明容器内反应达到平衡状态的是 ．


A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO2和H2的体积分数保持不变


C．CO2和H2的转化率相等 D．混合气体的密度保持不变．


13．在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实


现如下转化：2 CO2＝2CO+O2，CO可用作燃料，但CO可造成污染．有人提出，可以设计反应


2CO＝2C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染，请你判断该设计反应是否可行并说出理由：


．


14．煤化工是以煤为原料，经过加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．


（1）将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气．反应为：


C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）△H＝+131.3kJ•ml﹣1△S＝+133.7J•ml﹣1•K﹣1


①该反应能否自发进行与 有关，298℃时 （填“能”或“不能”）自发．


②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 （填字母，下同）．


a．容器中的压强不变 b.1ml H﹣H键断裂的同时断裂2mlH﹣O键


c．v正（CO）＝v逆（H2O） d．c（CO）＝c（H2） e．容器内气体总物质的量不变


（2）该反应的平衡常数表达式为K＝ ．


（3）升高温度，其平衡常数 （填”增大”“减小”或”不变”）．


（4）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变H2、CO的量），反应速率v与时间t的关系如右图．图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 ．





15．高炉炼铁中发生的基本反应之一：FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO2（g）已知正反应吸热。


（l）关于化学反应方向的判据△H﹣T•△S＜0，反应 （填能自发、不能自发）


（2）该反应中平衡常数的表达式 K═ 温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数K值 。（均填增大、减小或不变）


（3）1100℃时测得高炉中 c（CO2）＝0.025ml/L，c（CO）═0．lml/L，已知1100℃时平衡常数K＝0.263．在这种情况下该反应是否处于平衡状态 （填是或否），此时化学反应速率是v（正） v（逆）（填＝、＞或＜）。


（4）反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO，则CO的转化率将 （填“增大”、“减小”、“不变”）。


1．【解答】解：A．两个反应的硫酸的浓度不同，故不能互为可逆反应，故A错误；


B．可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，故B错误；


C．可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，故C正确；


D．两个反应的反应条件不同，故不能互为可逆反应，故D错误；


故选：C。


2．【解答】解：A、△H＜0，△S＞0时，△H﹣T△S＜0，则反应自发进行，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，并且放热，所以过氧化钠和水的反应能自发进行，故A正确；


B、吸热、放热反应在一定条件下可自发进行，如常温下氢氧化钡与氯化铵为吸热、但反应可自发进行，燃烧反应常温不能进行，故B错误；


C、反应是否自发进行，由熵变、焓变、温度共同决定，反应自发进行的依据是△H﹣T△S＜0，自发反应不一定熵增大，如△H＜0，△S＜0的反应在低温下是自发进行的反应，非自发反应不一定是熵减小，如H＞0，△S＞0的反应在低温下是非自发进行的反应，故C错误；


D、同一种物质的熵值：固态时最小、液态时次之、气态时最大，故D错误；


故选：A。


3．【解答】解：A、②中含有0.2mlNH3相当在①的基础上加入氨气，抑制平衡正向移动，则平衡时放出的热量小于Q1，③中在②的基础上加入Ar气，容器体积不变，充入Ar对平衡无影响，所以Q2＝Q3，所以Q1＞Q2＝Q3，故A正确；


B、容器体积不变，①②③三平衡等效，③中充入了Ar气，压强较大，所以容器中压强③＞①＝②，故B错误；


C、①②③三平衡等效，②③加入反应物相同且少于①，所以氮气的转化率①＞②＝③，故C错误；


D、①②③三平衡等效，③充入Ar气，所以平衡时NH3的体积分数：①＝②＞③，故D错误；


故选：A。


4．【解答】解：A、分子晶体的沸点和相对分子质量大小成正比，HF分子之间存在氢键，导致沸点格外的高，沸点：HF＞HI＞HBr＞HCl，故A错误；


B、一定条件下4NO2（g）+O2（g）⇌2N2O5（g）的熵变△S＜0，属于不利于反应自发进行的因素，所以反应要自发进行，则需要△H＜0，故B正确；


C、常温下，CH3COONa溶液加水，溶液的碱性减弱，水电离出的c（H+）、c（OH﹣）减小，所以水电离的c（H+）•c（OH﹣）减小，故C错误；


D、1ml分别与足量Na反应，﹣OH、﹣COOH可以和金属钠之间反应，产生氢气1ml，﹣COOH可以和NaHCO3反应，产生二氧化碳1ml，生成气体的体积比为1：1，故D错误，


故选：B。


5．【解答】解：A．反应能否自发取决于焓变和熵变的复合判据，对于吸热反应，在一定温度下也能进行，故A错误；


B．石墨转化为金刚石是吸热熵减型反应，根据△G＝△H﹣T•△S，升高温度或降低温度都不能使该反应从不自发转为自发，故B错误；


C．△G＝△H﹣T•△S＜0时，反应能自发进行，适合于所有的过程，所以由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程，故C正确；


D．熵值表示混乱度的大小，混乱度越大，熵值越大，同一物质的固态、液态、气态混乱度依次增大，故D错误。


故选：C。


6．【解答】解：A．反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应，故A错误；


B．反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应，故B错误；


C．Cl2溶于水：Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应，故C正确；


D．高温时碳酸钙会分解成CaO和CO2；在潮湿的环境中CaO和CO2反应生成碳酸钙，反应条件不一样，不属于可逆反应，故D错误；


故选：C。


7．【解答】解：A、可逆反应存在反应限度，当正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，此时存在2v正（O2）＝v逆（SO2），故A错误；


B、在化学反应中各元素的原子遵循原子守恒，所以化学平衡时二氧化硫和三氧化硫中硫原子的物质的量等于反应初始时二氧化硫的物质的量，故B正确；


C、可逆反应存在反应限度，反应物不可能完全转化为生成物，当正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，所以将2ml SO2和1ml O2充入一定容积的密闭容器中，SO2和 O2不可能完全转化为三氧化硫，放出的能量小于197kJ，故C错误；


D、可逆反应得到平衡时，各组分浓度不再变化，但是将2ml SO2和1ml O2充入一定容积的密闭容器中，二者按照2：1比例反应，达到平衡时，二者的浓度一定不等，故D错误；


故选：B。


8．【解答】解：A．TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（g）+O2（g）在一定条件下可自发进行，则△G＝△H﹣T•△S＜0，又该反应的△H＞0，则只有△S＞0时才能使△G＜0，故A正确；


B．催化剂可以改变反应速率，但不能改变反应的初状态和终状态，不影响焓变，故B错误；


C．加入足量的NaOH溶液一是会引入新的杂质钠离子，二是镁离子也会沉淀，故C错误；


D．1mlCl2溶于水后，体系中Cl原子总数为2NA，而Cl2分子中含有两个氯原子，所以2n（Cl2）+n（HClO）+n（ClO﹣）+n（Cl﹣）＝2ml，故D错误；


故选：A。


9．【解答】解：A.2KClO3（s）＝2KCl（s）+3O2（g）反应的△H＜0，△S＞0，则△H﹣T△S＜0，反应能够自发进行，故A不选；


B．CO（g）＝C（s石墨）+O2 （g） 反应的△S＜0，△H＞0，则△H﹣T△S＞0，反应不能自发进行，故B选；


C.4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）═4Fe（OH）3（s） 反应的△S＜0，△H＜0，反应低温下可自发进行，故C不选；


D．NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）＝CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l） 反应的△S＞0，△H＞0，反应高温下可自发进行，故D不选；


故选：B。


10．【解答】解：反应2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）正向是气体体积减小的反应，则熵变△S＜0，又因为反应的焓变△H＜0，由△H﹣T△S＜0可知，反应2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）自发进行的条件低温，故A正确；


故选：A。


11．【解答】解：将0.2ml•L﹣1的KI溶液和0.05ml•L﹣1 Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，I﹣过量，若不是可逆反应，Fe3+全部转化为Fe2+，则溶液中无Fe3+，故只需要证明溶液中含Fe3+，即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。


①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3+，即能说明反应存在平衡，故①正确；


②向溶液中滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成，溶液中I﹣过量，无论是否存在平衡反应，都会有黄色沉淀生成，所以不能说明反应存在平衡，故②错误；


③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入K3[Fe（CN）6]溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；


④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，故④错误。


故选：A。


12．【解答】解：①CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），熵变△S＜0，则反应焓变△H＜0，低温下满足△H﹣T△S＜0，


故答案为：低温；


②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），


A、向2L密闭容器中加入2ml CO2、6ml H2，按照1：3反应，所以混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；


B、向2L密闭容器中加入2ml CO2、6ml H2，按照1：3反应，所以过程中CO2和H2的体积分数始终保持不变，故B错误；


C、向2L密闭容器中加入2ml CO2、6ml H2，按照1：3反应，CO2和H2的转化率始终相等，不能确定反应是否达到平衡状态，故C错误；


D、反应物是气体，生成物是液体，混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；


故答案为：D．


13．【解答】解：反应2CO＝2C+O2（△H＞0、△S＜0），则△G＝△H﹣T•△S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行，


故答案为：不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行．


14．【解答】解：（1）①由热化学反应方程式可知，反应为焓增，熵增过程，即△H＞0、△S＞0，△G＝△H﹣T△S＜0反应自发进行，所以该反应自发进行，受温度影响，298℃时，△H＝+131.3kJ•ml﹣1△S＝+133.7J•ml﹣1•K﹣1，△G＝△H﹣T△S＝+131.3kJ•ml﹣1﹣（298+273）K×（+133.7×10﹣3KJ•ml﹣1）•K﹣1＝54.96KJ/ml＞0，说明反应非自发进行；


故答案为：温度；不能；


②C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）△H＝+131.3kJ•ml﹣1，反应是气体体积增大的吸热反应，


a．一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，反应前后气体的物质的量发生变化，随反应进行气体的物质的量增加，压强增大，保持恒压，容器中的压强始终不变，不能说明反应到达平衡，故a错误；


b．1 mlH﹣H键断裂的同时断裂2ml H﹣O键，断裂2ml H﹣O键同时生成l mlH﹣H键，说明反应到达平衡，故b正确．


c．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，v正（CO）＝v逆（H2O），说明水的正反应速率和逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故c正确；


d．根据反应可知，自始至终c（CO）＝c（H2），不能说明反应到达平衡，故d错误；


e．反应前后气体的物质的量发生变化，容器内气体总物质的量不变，说明反应达到平衡状态，故e正确；


故选：bce．


（2）C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）△H＝+131.3kJ•ml﹣1，固体不能写入平衡常数表达式，反应的平衡常数为：；


故答案为：；


（3）反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大；


故答案为：增大；


（4）若不改变H2、CO的量，由图可知，t4时瞬间正、逆反应都增大，平衡向逆反应移动，改变条件为压缩体积增大压强；t6时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂，t2时改变改变条件，平衡向正反应移动，在t3时重新到达平衡，t4时改变条件，平衡向逆反应移动，t5时由达平衡，故t3～t4平衡状态CO的含量最高；


故答案为：增大压强，t3﹣﹣﹣t4；


15．【解答】解：（1）反应FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO2（g），△S＝0，△H＞0，△H﹣T•△S＞0，反应不能自发进行，


故答案为：不能自发；


（2）可逆反应FeO（s）+CO （g）⇌Fe（s）+CO2（g）的平衡常数表达式k＝；该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，CO2的物质的量增大、CO的物质的量减小，故到达新平衡是CO2与CO的体积之比增大，


故答案为：；增大；


（3）此时浓度商Qc＝＝0.25，小于平衡常数2.63，故反应不是平衡状态，反应向正反应进行，v（正）＞v（逆）；


故答案为：否；＞；


（4）若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO，相当于增大压强，化学平衡不移动，CO的转化率不变；


故答案为：不变；


容器编号
起始各物质的物质的量/ml



达平衡时体系能量的变化
N2
H2
NH3
Ar
①
1
3
0
0
放出热量：Q1
②
0.9
2.7
0.2
0
放出热量：Q2
③
0.9
2.7
0.2
0.1
放出热量：Q3
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe（CN）6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色