2020-2021学年高二上学期化学新鲁科版选择性必修一 2.1化学反应的方向课后练习

2020-2021学年高中化学选择性必修1第二章化学反应的方向、限度与速率

第一节化学反应的方向课后练习（鲁科版2019）

一、单选题

1．常温下，下列变化过程不是自发的是( ) A．石灰石的分解 C．水由高处向低处流

2．下列转化属于熵增加过程的是( ) A．C2H5OH(l)C2H5OH(s)

B．N2O4(g)2NO2(g) B．原电池产生电流 D．NaOH与HCl的反应

C．

1O2(g)Cu(s)CuO(s) 2D．NH3(g)HCl(g)NH4Cl(s)

3．下列说法正确的是( )

A．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液>Fe(OH)3胶体>FeCl3溶液 B．能自发进行的化学反应，一定是△H<0、△S>0

C．焰色反应是物质燃烧时火焰呈现的颜色变化，属于化学变化 D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为 Fe–3e- =Fe3+

4．常温下，反应2NH3g+NaClOaq=NaClaq+N2H4aq+H2Ol能自发进行，可用于生产N2H4。下列有关说法不正确的是 A．该反应H0， S0

B．NH3被氧化且每生成1mol N2H4时转移2mol电子

C．室温下，向0.1molL1的NaClO溶液中通入SO2气体，溶液pH增大

--D．N2H4、O2和KOH溶液组成的燃料电池，正极上的电极反应式为O2+4e+2H2O=4OH

5．关于热化学方程式2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H= -11036kJ/mol的能量。下列叙述错误的是 A．该反应断开旧化学键吸收的总能量低于形成新化学键所释放出的总能量 B．在25℃，101kPa时的C8H18燃烧热为5518kJ/mol C．2moC8H18(l)完全燃烧生成气态水放出的热量高于11036kJ D．该反应在低温下有可能自发进行

6．如图所示，在甲、乙两支试管中分别加入碳酸氢铵和铝，然后将两支试管放入装有纯醋酸的烧杯中。先向甲试管中加入盐酸，随着反应的进行，烧杯中的醋酸逐渐凝固；然后再向乙试管中加入盐酸，随着反应的进行，凝固的醋酸逐渐熔化。下列说法正确的是（ ）

A．碳酸氢铵与盐酸反应的焓变为负值

B．甲试管中的反应能自发进行的原因是该反应为熵增反应 C．甲试管中反应吸收的能量等于乙试管中反应放出的能量 D．乙试管中的反应速率先减小后增大

7．自由能的变化GHTS是判断反应进行方向的复合判据。G0时，反应能自发进行。已知工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气，化学方程式为CH4g+H2Og=COg+3H2g，H0则下列说法正确的是（ ）

A．S0，高温下该反应能自发进行 C．S0，低温下该反应能自发进行

B．S0，高温下该反应能自发进行 D．S0，任何温度下该反应都能自发进行

8．在电子工业中，清洗硅片上的SiO2s的反应是

SiO2s+4HFaq=SiF4g+2H2Og ΔH298.15K=-94.0kJ/mol ΔS298.15K=-75.8J/molK

设H和S不随温度变化，则此反应能自发进行的最高温度为 A．1.24106K

B．1.24103K

C．3.36103K

D．2.48103K

9．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发的是 A．Fe2O3（s）+

33 C（s）2Fe（s）+CO2（g） B．N2O4（g）2NO2（g） 22C．Ag2O（s）2Ag（s）+

1O2（g） D．6C（s）+6H2O（1）C6H12O6（s） 210．考察下述自然界的一些自发变化，可发现它们有一些共同的特点。下列说法不正确的是 ．

A．都有一定的方向性，按某一物理量标度由高到低自发进行 B．都可以用来做功，自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低 C．有一定的进行限度，自发过程总是单向地趋向于非平衡状态 D．有一定的数据差来判断自发变化能否发生

11．已知：①N2Og3H2gN2H4lH2OlH1，②N2g3H2g2NH3gH2③2NH3g3N2Og4N2g3H2OlH3④3N2H4l4NH3gN2gH，下列有关说法

正确的是（ ）

A．H3H2H1H3 B．使用催化剂可使H1变小

C．反应②在一定条件下能自发进行，则H20 D．反应③若生成28 g N2，转移的电子数为6.021023

12．反应X(s)+Y(g)=3Z(g)的能量变化如图所示。下列判断错误的是( )

A．加入催化剂，活化分子的百分数增大，E1和E2均减小 B．△H=+(E1-E2)kJ·mol-1

C．该反应在低温下能自发进行 D．升高温度，活化分子的百分数增大 13．我国科学家提出用CO2替换可燃冰(mCH4nH2O)中CH4的设想，替换过程如图所示，下列说法正确的是( )

A．E代表CO2，F代表CH4 B．乙到丙的过程熵变大于零

C．甲到乙的过程中释放能量 D．笼状结构中水分子间主要靠氢键“结合” 14．下列说法正确的是( )

A．图可表示水分解过程中的能量变化

B．若2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，则碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1 C．需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应 D．已知：℃：对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，

且a、b、c均大于零，则断开1 mol H—Cl键所需的能量为

(a＋b＋c)kJ

15．焦炭常用于冶炼工业。已知反应℃：2C(s)O2(g)=2CO(g)；反应℃：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)，反应℃、℃的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是

( )

A．反应℃2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔS<0,B．983K是反应趋势变化的转折点 C．L1对应反应℃

ΔH<0

D．当温度低于983K时，过量焦炭的氧化产物以CO2为主

二、填空题

16．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应： ℃CH4(g)

C(s)+2H2(g)，℃2CH4(g)

C2H2(g)+3H2(g)。

某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据： ℃反应的ΔH(298 K)=\"+74.848\" kJ/mol，ΔS(298 K)=\"+80.674\" J/(mol·K) ℃反应的ΔH(298 K)=\"+376.426\" kJ/mol，ΔS(298 K)=\"+220.211\" J/(mol·K) 已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题： （1）反应℃属于 (填“高温”或“低温”)自发反应。

（2）判断反应℃自发进行是由 (填“焓变”或“熵变”)决定的。

（3）通过计算判断反应℃在常温下能否自发进行。_________________________________。 （4）求算制取炭黑的允许温度范围：_______________________________。 （5）为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是 (填字母)。 A．905.2 K

B．927 K

C．1 273 K

D．2 000 K

17．在冶金工业中，常以C作为还原剂，如温度高于980 K时，氧化产物以CO为主，低于980 K时以CO2为主。

（1）已知2CO(g)

CO2(g)＋C(s)，T＝980 K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH－

TΔS________0(选填“大于”、“小于”或“等于”)；当体系温度高于980 K时，该反应________自发进

行(填“能”或“不能”)。

（2）电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为： SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1

ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol·K。

设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，则此反应自发进行的温度是________。

18．氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步，不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法，进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列各题：

用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应，化学方程式如下：N2+3H2完全转化为NH3，放出的热量为15.4 kJ。 （1）请写出该反应的热化学方程式：____。

（2）如果一个反应的ΔH-TΔS<0，则该反应能够自发进行。已知该反应的ΔS=-198．2 J·K-1·mol-1。则上述氨气的合成反应在常温下____(填“能”或“不能”)自发进行。 19．(1)试运用盖斯定律回答下列问题: (1)已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1= -Q1kJ·mol-1 C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2= -Q2kJ·mol-1

C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3= -Q3kJ·mol-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·mol-1。 途径Ⅱ:C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH=+b kJ·mol-1; 2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1;

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)。

2NH3。已知，在常温下，1 g H2

－1－1

12

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____________。 三、原理综合题

20．600℃时，将0.2molNO(g)和0.2molO2(g)置于2L密闭容器内发生反应生成NO2(g)的体系中，n(NO)随时间的变化如表所示：

时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.20 0.12 0.08 0.06 0.06 0.06 (1)上述反应__(填“是”或“不是”)可逆反应，在第2s时，NO的转化率为__。

(2)如图中表示NO2变化曲线的是___，用O2表示从0～1s内该反应的平均反应速率v=__。

(3)平衡时体系压强与反应起始时体系压强的比为__。

(4)若该反应低温自发，欲增大该反应的K值，可采取的措施有(填序号)__。 A℃降低温度 B℃向混合气体中通入Cl2 C℃使用高效催化剂 D℃升高温度 四、工业流程题

21． 1以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应Ⅰ：2NH3gCO2g反应Ⅱ：NH2COONH4s总反应：2NH3gCO2g请回答下列问题：

NH2COONH4s H1

CO(NH2)2sH2Og H272.49kJ/mol

CO(NH2)2sH2Og H386.98kJ/mol

①反应Ⅰ的H1______________。

②在____(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。

2氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以

2222Zn(NH3)4、Cu(NH3)4、Cd(NH3)4、AsCl5的形式存在。

①“溶浸”中 ZnO发生反应的离子方程式为 _______。

②锌浸出率与温度的关系如图所示，分析 30℃时锌浸出率最高的原因为 __________。

③“滤渣 3”的主要成分为_______________。

参

1．A2．B3．A4．C5．C6．B7．A8．B9．D10．C11．A12．C13．D14．A15．C 16．（1）高温 （2）熵变

（3）ΔH-TΔS=\"74.848\" kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×298 K≈50.807 kJ/mol>0，所以反应℃在常温下不能自发进行

（4）927.8~1 709.4 K （5）C

17．小于 不能 小于1 240 K 18．N2(g)+3H2(g)

2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 能

19．0.5(Q3-Q2+3Q1) C(s)和CO(g)的燃烧热 等于 小于 吸收 增大 2b=c+d-2a 20．是 60% b 0.02mol/(L·s) 33:40 A

221．159.47kJ/mol 高温 ZnO2NH3?H2O2NH4Zn(NH3)43H2O 低于30℃时，

溶浸反应速率随温度升高而增大；超过30℃，氨气逸出导致溶浸反应速率下降 Cu、Cd