人教版化学选修4第二章第4节《化学反应进行的方向》同步训练word有答案.docx
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人教版化学选修4第二章第4节《化学反应进行的方向》同步训练word有答案
人教版化学选修4第二章第4节《化学反应进行的方向》同步训练
一、选择题
1．下列说法不正确的是（）
A．体系有序性越高，熵值就越低B．自发过程可以导致体系的熵增大
C．吸热反应不可以自发进行D．同种物质气态时熵值最大
2．下列有利于反应自发进行的是（）
①反应吸热②反应放热③反应后熵增加④反应后熵减小
A．①③B．②③C．②④D．①④
3．下列说法不正确的是（ ）
A．加入正催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
B．熵增加且放热的反应一定是自发反应
C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D．常温下硝酸铵能够溶于水，因为其溶于水是一个熵增大过程
4．下列说法中正确的是（ ）
A．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故化学反应速率增大
B．反应：
CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）ΔH>0，在低温时能自发进行
C．增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数K值增大
D．H＋和OH－的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成
5．下列过程一定不能自发进行的是（）
A．2N2O5（g）=4NO2（g）＋O2（g） ΔH＞0
B．2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l） ΔH＜0
C．（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）＋NH3（g） ΔH＞0
D．2CO（g）=2C（s）＋O2（g） ΔH＞0
6．下列反应常温时能自发进行，既能用焓判据又能用熵判据解释的是（）
A．HCl+NH3=NH4Cl
B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C．2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）
D．Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
7．分析下列反应，在任何温度下均能自发进行的是（）
A．2N2（g）＋O2（g）=2N2O（g）ΔH＝＋163kJ·mol－1
B．Ag（s）＋
Cl2（g）=AgCl（s）ΔH＝－127kJ·mol－1
C．HgO（s）=Hg（l）＋
O2（g）ΔH＝＋91kJ·mol－1
D．H2O2（l）=
O2（g）＋H2O（l）ΔH＝－98kJ·mol－1
8．研究化学反应的热效应有利于更好的利用化学能。
下列说法正确的是（）
A．升高温度可以增加分子的活化能
B．放热反应任何条件下一定能自发进行
C．生成物的键能总和大于反应物的键能总和的反应为放热反应
D．生成物总能量高于反应物总能量的反应为放热反应
9．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中
假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计
，使其达到分解平衡：
。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度
平衡气体总浓度
下列有关叙述正确的是（）
A．该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B．因该反应
、
，所以在低温下自发进行
C．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，体系中气体的浓度增大
D．根据表中数据，计算
时的分解平衡常数约为
10．根据如图有关图象，说法正确的是（）
A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的△H＜0
B．由图Ⅱ知，反应在t6时刻，NH3体积分数最大
C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应体系温度的措施
D．图Ⅲ表示在10L容器、850℃时的反应，由图知，到4min时，反应放出51.6kJ的热量
11．已知：
，
，下列有关说法正确的是（）
A．
B．使用催化剂可使
变小
C．反应
在一定条件下能自发进行，则
D．反应
若生成28 g
，转移的电子数为
12．下列关于能量判据和熵判据的说法中，不正确的是（）
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B．放热过程（ΔH＜0）或熵增加（ΔS＞0）的过程一定是自发的
C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度（1200K）下则能自发进行
D．由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程
13．关于恒容密闭容器进行的反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）△H>0,下列说法不正确的是（）
A．△S>0
B．在低温下能自发进行
C．当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
D．达到平衡状态时，升高温度，CO2转化率和反应速率均增大
14．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）
2NH3（g）＋CO2（g）。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表，下列说法错误的是（）
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/10－3mol·L－1
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
A．当混合气体平均相对分子质量为26时说明该反应已达平衡
B．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增大
C．根据表中数据，计算15.0℃时的分解平衡常数约为2.0×10－9
D．因该反应熵变（ΔS）大于0，焓变（ΔH）大于0，所以在高温下自发进行
二、填空题
15．判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增加”“减小”或“无明显变化”。
（1）2H2（g）+O2（g）
2H2O（l）。
（2）H2（g）+Cl2（g）
2HCl（g）。
（3）（NH4）2CO3（s）
NH4HCO3（s）+NH3（g）。
（4）Cu（s）+Cl2（g）
CuCl2（s）。
（5）将少量KNO3晶体溶解在水中。
16．氯水中存在如下平衡：
Cl2+H2O
HCl+HClO。
向氯水中加入下列物质，回答各问题：
（1）加入少量CaCO3（s），发生反应的离子方程式表示为__________________，平衡向________移动（填“正向”、“逆向”或“不”，下同），HClO的浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）。
（2）加入少量NaCl（s），平衡向_________移动，HClO的浓度___________。
（3）加入少量NaOH（s），平衡向__________移动，HClO的浓度____________。
（4）加入少量NaBr溶液，发生反应的离子方程式表示为____，HCl的物质的量_____。
（5）加入少量浓品红试液，实验现象为_____________，HCl的物质的量___________。
（6）加蒸馏水稀释，HClO的浓度__________。
17．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数的测定。
将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）＝2NH3（g）＋CO2（g）,实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/mol·L－1
2.4×10－3
3.4×10－3
4.8×10－3
6.8×10－3
9.4×10－3
（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是________（填字母序号）。
A．2v（NH3）＝v（CO2）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
（2）根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：
__________。
（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。
若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________（填“增加”“减少”或“不变”）。
（4）氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH____0（填“＞”“＝”或“＜”，下同），熵变ΔS____0。
18．以煤为原料，经过化学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叫煤化工。
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。
反应为C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g） ΔH ＝＋131.3kJ·mol－1。
①该反应在常温下________（填“能”或“不能”）自发进行。
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．1molH—H键断裂的同时，断裂2molH—O键
c．c（CO）＝c（H2）
d．密闭容器的容积不再改变
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
6
2
900
1
2
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
①实验1中从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v（CO2）＝________（取小数点后两位，下同）。
②该反应的正反应为________（填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K＝________。
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。
一定条件下发生反应：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g），如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化。
在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，达到平衡后下列措施中能使c（CH3OH）增大的是________。
a．升高温度
b．充入He（g），使体系压强增大
c．将H2O（g）从体系中分离出来
d．再充入1molCO2和3molH2
参考答案
1．C
【解析】
A．体系有序性越高，即体系的混乱程度越小，熵值就越低，正确；
B．自发过程将导致体系的熵增大，即熵增原理，正确；
C．吸热反应△H＞0，若△S＞0，反应在高温下△H-T△S＜0，反应能自发进行，错误；
D．同种物质熵值：
气态＞液态＞固态，所以同种物质气态时熵值最大，正确；
答案选C。
2．B
【解析】
根据△G＝△H－T·△S可知，只有△G＜0，反应才是自发的，即放热反应和熵值增加的反应是有利于自发的。
所以选项B是正确的，答案选B。
3．C
【解析】
A.正催化剂可以降低反应的活化能，使部分普通分子变成活化分子，则活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大，A项正确；
B.熵增加且放热的反应始终满足△H-T△S<0，则一定是自发反应，B项正确；
C.只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；
D.常温下硝酸铵溶于水溶解成为自由移动的离子，是熵变增大的过程，D项正确；
答案选C。
4．D
【解析】
A.选用适当的催化剂，可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，使更多分子成为活化分子，有效碰撞频率增大，反应速率增大，分子运动并没有加快，A项错误；
B.石灰石分解反应的ΔH>0，ΔS>0，根据ΔH-TΔS<0的判断依据可知，该反应在高温时能自发进行，B项错误；
C.平衡常数K值只随温度的变化而变化，若增大压强，则平衡常数不变，C项错误；
D.酸和碱反应不需要其它外界条件就能发生，说明它们已经处于活化状态，因此活化能接近0，D项正确；
答案选D。
5．D
【解析】
依据吉布斯自由能方程ΔG=ΔH-TΔS，只要ΔG<0，反应就可能自发进行。
A.2N2O5（g）=4NO2（g）＋O2（g） ΔS>0，ΔH＞0，则高温时，ΔG<0，A能自发进行；
B.2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l） ΔS<0，ΔH<0，则低温时，ΔG<0，B能自发进行；
C.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）＋NH3（g） ΔS>0，ΔH＞0，则高温时，ΔG<0，C能自发进行；
D.2CO（g）=2C（s）＋O2（g） ΔS<0，ΔH＞0，ΔG>0，D一定不能自发进行。
故选D。
6．B
【解析】
A．该反应的△S＜0，不能用熵判据判断，A错误；
B．该反应的△S＞0，△H＜0，既能用焓判据又能用熵判据解释，B正确；
C．该反应为分解反应，△H＞0，不能用焓判据解释，C错误；
D．该反应是吸热反应，△H＞0，不能用焓判据解释，D错误；
故选B。
7．D
【解析】
任何温度下均能自发进行，必须是放热反应且是熵增的过程，A、C为吸热反应，故错误；B是熵减的过程，故B错误，D是放热反应，且为熵增的过程，故D正确；
答案选D。
8．C
【解析】
A.升高温度，增加活化分子的数目和百分数，但不能改变分子的活化能，A选项错误；
B.放热反应△H＜0，若在高温条件下的熵增加的反应，△H-T△S＞0，反应不能自发进行，所以在任何条件下不一定能自发进行，B选项错误；
C.放热反应中，反应物的內能总和大于生成物的內能总和，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C选项正确；
D.根据能量守恒定理，生成物总能量高于反应物总能量，则反应吸热，D选项错误；
答案选C。
9．D
【解析】
A．从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，故A错误；
B．根据表中数据判断随着温度升高，平衡移动的方向，从而判断出正反应是吸热，所以焓变（△H）大于0，根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变（△S）大于0，所以在高温下自发进行，故B错误；
C．到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，平衡逆向移动，但温度不变，平衡常数不变，因此体系中气体的浓度不变，故C错误；
D．根据表中数据，平衡气体的总浓度为4.8×10-3mol/L，容器内气体的浓度之比为2：
1，故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3mol/L、1.6×10-3mol/L，代入平衡常数表达式：
K=（3.2×10-3）2×1.6×10-3=
，故D正确；
答案选D。
10．D
【解析】
【详解】
A、根据图I，T2℃下反应物体积分数达到最小，生成物的体积分数达到最大，T2℃反应达到平衡，T1℃没有达到平衡，T2℃以后，X的体积分数增大，Z的体积分数减小，随着温度的升高，平衡向逆反应方向进行，正反应方向为放热反应，即△H＜0，故A错误；
B、t2时刻正逆反应速率相等，平衡不移动，根据图像Ⅱ，t3后，反应向逆反应方向进行，NH3的量减少，即t1～t3时刻，NH3体积分数最大，故B错误；
C、根据图像Ⅱ，t3时，正逆反应速率都降低，改变的因素是降低温度，或减小压强，根据图像Ⅱ，t3时，反应向逆反应方向移动，如果降低温度，该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，即v正＞v逆，不符合图像，t3时刻采取的是减小压强，故C错误；
D、根据图Ⅲ，0到4min变化的物质的量为0.12mol·L-1×10L=1.2mol，即放出的热量为1.2mol×43kJ·mol-1=51.6kJ，故D正确；
答案选D。
11．A
【解析】
A.由盖斯定律可知，
得到
，
，故A正确；
B.催化剂不改变反应的始终态，则使用催化剂不可使
改变，故B错误；
C.反应
的
，
的反应可自发进行，则在一定条件下能自发进行，则
，故C错误；
D.根据反应
中生成
氮气时转移6mol电子，
若生成
，转移的电子数为
，故D错误；
答案选A。
12．B
【解析】
【详解】
A.放热过程（即ΔH＜0）有自发进行的倾向，如2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）,ΔH＜0是自发的过程，其过程的熵减小。
如果吸热（即ΔH>0）且又熵减小（即ΔS<0）的过程，则任何温度下都有ΔH-TΔS>0，即在任何温度下该过程都是非自发的，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A项正确；
B.焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变，放热过程（ΔH＜0）且熵增加（ΔS＞0）的过程一定是自发的，B项错误；
C.CaCO3（g）=CaO（s）+CO2（g），该反应ΔH>0且ΔS>0，升高温度（即T增大）可使ΔH-TΔS<0即可自发，故该反应在高温下可自发进行，C项正确；
D.焓判据和熵判据都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程，D项正确；答案选B。
13．B
【解析】
恒容密闭容器进行的反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）△H>0，由于该反应是吸热反应，所以其△S>0，根据反应自发进行的综合判剧，只有在高温下才能保证△H－T△S＜0，所以该反应在高温下才能自发进行，低温下不能；随着正反应的发生，混合气体的密度逐渐增大，所以当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态；达到平衡后，升高温度，化学平衡向正反应方向移动，CO2转化率和反应速率均增大。
综上所述，B不正确，本题选B。
点睛：
一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变时达平衡。
14．A
【解析】
【详解】
A项，该反应两种气体的物质的量始终为2:
1，平均相对分子质量M=
=26，故不管是否达到平衡状态，平均相对分子质量不变，故A项错误；
B项，平衡后，压缩容器体积，相当于增大压强，反应逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增加，故B项正确；
C项，根据反应方程式，生成物的浓度之比为2:
1，故c（NH3）=1.6×10-3mol/L，c（CO2）=0.8×10-3mol/L，15.0℃的分解平衡常数为K=c2（NH3）
c（CO2）=
0.8×10-3=2.0×10－9，故C项正确；
D项，该反应熵变（ΔS）大于0，焓变（ΔH）大于0，所以在高温下自发进行，故D项正确。
故答案选A。
15．
（1）减小
（2）无明显变化（3）增加（4）减小（5）增加
【解析】判断熵值变化的依据是同温同压下，气态熵值>液态熵值>固态熵值，状态都是气态时，看物质的量的多少，物质的量越多，熵值越大。
故
（1）减小，
（2）无明显变化，（3）增加，（4）减小。
（5）KNO3溶于水时KNO3
K++NO3－，自由移动离子数目增多，因此熵值增加。
16．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+2H2O正向增大逆向减少正向减少Cl2+2Br-=Br2+2Cl-减少品红试液褪色增大减少
【解析】
【分析】
本题主要考察外界因素对氯水中平衡的影响。
【详解】
（1）CaCO3会消耗氯水中的H+，使溶液中H+的浓度减小，平衡正向移动，从而使得HClO的浓度增大，CaCO3发生的反应为：
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+2H2O；
（2）加入NaCl固体，溶液Cl-浓度增大，平衡逆向移动，HClO的浓度减小；
（3）加入NaOH固体，溶液中H+，使得平衡正向移动，而HClO的浓度减小，因为中和反应的影响更大；
（4）加入少量NaBr溶液，由于发生反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，平衡逆向移动，HCl的物质的量减少，但是Cl-的浓度增大；
（5）加入浓品红溶液，HClO会将品红氧化，使得HClO的浓度减小，引起平衡正向移动，HCl的物质的量增大；
（6）加蒸馏水稀释，平衡正向移动，但是稀释的影响更大，结果是HClO的物质的量增大，但是浓度减少。
17．BCK＝c2（NH3）·c（CO2）≈1.6×10－8增加＞＞
【解析】
【分析】
（1）当化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于化学计量数之比；化学反应中变化的量不在发生变化，说明达到平衡，以此解答该题；
（2）根据K＝c2（NH3）·c（CO2）计算；
（3）增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动；
（4）根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡气体总浓度增大，这说明升高温度平衡向生成氨气和CO2的方向进行。
【详解】
（1）A.未说反应速率的正逆，故A错误；
B.随着反应的进行，体系压强逐渐增大,当容器内压强不变时，说明达平衡状态，故B正确；
C.随着反应的进行,混合气体的总质量增大，而容器的体积不变,密闭容器中混合气体的密度增大,当密度不变时，说明达平衡状态，故C正确；
D.氨气与二氧化碳比例始终为2:
1，不会随反应方向变化而变化,与平衡无关,不能判断该分解反应已经达到化学平衡，故D错误；
答案：
BC
（2）K＝c2（NH3）·c（CO2）=（4.8×2/3×10－3）2×（4.8×1/3×10－3）≈1.6×10－8；
答案：
1.6×10－8
（3）压缩容器体积，增大了压强，平衡向逆反应方向移动，氨基甲酸铵固体的质量增加。
（4）根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡气体总浓度增大，这说明升高温度平衡向生成氨气和CO2的方向进行，即分解反应是吸热反应，因此该分解反应的焓变ΔH＞0；正反应为气体物质的量增大的反应，因此ΔS＞0。
18．不能bd0.13mol·L－1·min－1放0.17cd
【解析】
试题分析：
本题考查化学反应自发性的判断，化学平衡的标志，化学反应速率和化学平衡常数的计算，外界条件对化学平衡的影响。
（1）①该反应的ΔH
0，ΔS
0，在常温下ΔG=ΔH-TΔS
0，该反应在常温下不能自发进行。
②a，该容器容积可变，在建立平衡过程中容器内压强始终不变，容器中的压强不变不能说明反应达到平衡状态；b，1molH-H键断裂的同时，断裂2molH-O键，表示正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态；c，根据转化之比等于化学计量数之比，c（CO）与c（H2）始终相等，c（CO）=c（H2）不能说明反应达到平衡状态；d，该反应的正反应为气体分子数增大的反应，建立平衡过程中气体分子物质的量增大，在容积可变容器中容器的容积增大，平衡时气体分子物质的量不变，容器的容积不变，容器的容积不再改变能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的是bd，答案选bd。
（2）①实验1中从反应开始至平衡υ（CO）=（4mol-2.4mol）
2L
6min=0.13mol/（L·min），则υ（CO2）=υ（CO）=0.13mol/（L·min）。
②该反应反应前后气体分子数不变，根据等效平衡的规律，650℃起始向容器中充入1molH2O（g）和2molCO（起始物质的量为实验1的一半），达到平衡时H2物质的量为0.8mol、CO物质的量为1.2mol（平衡物质的量为实验1的一半）；实验2为900℃起始向容器中充入1mo
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