高中化学化学反应进行的方向.docx

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高中化学化学反应进行的方向

高中化学化学反应进行的方向2019年4月4日

（考试总分：

140分考试时长：

120分钟）

一、填空题（本题共计10小题，共计40分）

1、（4分）按要求完成下列问题：

（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（液体，分子式为CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。

则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________；将该反应设计成碱性燃料电池，写出该电池的负极电极反应方程式。

（2）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：

CH4（g）＋H2O（g）＝CO（g）＋3H2（g）△H＝+206.2kJ·mol－1

CH4（g）＋CO2（g）＝2CO（g）＋2H2（g）△H＝-247.4kJ·mol－1

以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为。

（3）已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为

P4（s,白磷）+5O2=P4O10（s）；ΔH＝–2986kJ·mol－1

4P（s,红磷）+5O2=P4O10（s）；ΔH＝–2956kJ·mol－1

则白磷比红磷（填“稳定”或“不稳定”）

（4）已知一定条件下A2与B2自发反应生成AB3，则反应

A2（g）+3B2（g）=2AB3（g）的ΔS=0，ΔH0（填“<”、“>”、“=”）

（5）右图为电解精炼银的示意图，（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为

2、（4分）人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

（1）氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大最的热。

 氢气燃烧生成水蒸气的能最变化如下图所示:

根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴随着______变化，1molH2完全燃烧生成1molH2O（气态）时,释放的能量是_______kJ。

（2）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。

A．Fe+2FeCl3=3FeCl2B．SO3+H2O=H2SO4

C．CH4+2O2

CO2+2H2OD．Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4+2H2O

（3）下图是某兴趣小组设计的原电池示意图，实验结束后，在实验报告上记录信息如下:

a.电流计指针偏转

b.Cu极有H2产生

c.H+向负极移动

d.电流由Zn经导线流向Cu

①实验报告中记录合理的是_______（填序号）。

②请写出该电池的负极反应式_________。

③若有1mol电子流过导线，则理论上产生H2的质量为______g.

④将稀H2SO4换成CuSO4溶液,电极质量增加的是______ （填“锌极”或“铜极”，下同），溶液中SO42-移向_______。

3、（4分）将1molH2和1molI2（g）加入2L密闭容器中进行反应：

H2+I2

2HI，反应进行到2min时测得反应速率v（HI）=0.2mol/（L·min）。

求

（1）用氢气的浓度变化来表示2min内的该反应的平均速率？

（2）2min末I2（g）的物质的量浓度？

4、（4分）试判断下列体系的熵变是大于0，还是小于0。

（1）水蒸气冷凝成水_______________；

（2）CaCO3（s）

CaO（s）+CO2（g）________________；

（3）乙烯聚合成聚乙烯________________

（4）N2O4（g）

2NO2（g）________________________________

5、（4分）FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。

请回答下列问题：

（1）FeCl3净水的原理是__________________________________________________。

FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）______________________________。

（2）为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。

①若酸性FeCl2废液中c（Fe2＋）＝2.0×10－2mol·L－1,c（Fe3＋）＝1.0×10－3mol·L－1，c（Cl－）＝5.3×10－2mol·L－1，则该溶液的pH约为________。

②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：

ClO3－＋

Fe2＋＋________===

Cl－＋

Fe3＋＋

________；

（3）FeCl3在溶液中分三步水解：

Fe3＋＋H2O

Fe（OH）2＋＋H＋　K1

Fe（OH）2＋＋H2O

Fe（OH）2＋＋H＋　K2

Fe（OH）2＋＋H2O

Fe（OH）3＋H＋　K3

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是________________。

通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3＋＋yH2O

Fex（OH）

＋yH＋，欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）________。

a．降温b．加水稀释

c．加入NH4Cld．加入NaHCO3

（4）天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示。

由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe（mg·L－1）表示]的最佳范围约为________mg·L－1。

6、（4分）人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

（1）氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大最的热。

 氢气燃烧生成水蒸气的能最变化如下图所示:

根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴随着______变化，1 mol H2完全燃烧生成1 mol H2O（气态）时,释放的能量是_______kJ。

（2）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。

A． Fe+2FeCl3 =3FeCl2  B．SO3 +H2O=H2SO4

C． CH4+2O2

 CO2+2H2O  D． Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4+2H2O

（3）下图是某兴趣小组设计的原电池示意图，实验结束后，在实验报告上记录信息如下:

a.电流计指针偏转

b.Cu极有H2产生

c. H+向负极移动

d.电流由Zn经导线流向Cu

①实验报告中记录合理的是_______（填序号）。

②请写出该电池的负极反应式_________。

③若有1 mol电子流过导线，则理论上产生H2的质量为______g.

④将稀H2SO4换成CuSO4溶液,电极质量增加的是______ （填“锌极”或“铜极”，下同），溶液中SO42-移向_______。

7、（4分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）己知在常温常压下：

①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g），△H=-1275.6kJ/mol

②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g），△H=-566.0kJ/mol

③H2O（g）=H2O（l），△H=-44.0kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式______________________。

（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的装置。

①甲池负极的电极反应为_________________________________________。

②工作一段时间后，测得甲中溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为______。

③乙池中A（石墨）电极的名称为__________________（填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”），乙池中总反应式为_________。

④当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为__mL（标准状况），假设乙池、丙池中的溶液均为足量，丙池中____（填“C”或“D”）极析出______g铜。

8、（4分）将6molH2和3molCO充入容积为0.5L的密闭容器中，进行如下反应：

2H2（g）+CO（g）

CH3OH（g），6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍。

试计算：

（1）H2的反应速率是多少？

（2）CO的转化率为多少？

9、（4分）合理利用资源，加强环境保护，降低碳排放，实施低碳经济是今后经济生活主流。

回答下列问题：

（1）下列措施不利于有效减少二氧化碳的是_______（填字母）。

a．植树造林，保护森林，保护植被

b．加大对煤和石油的开采，并鼓励使用液化石油气

c．大力发展风能、水力、潮汐能发电和核电，大力推行太阳能的综合开发

d．推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高

（2）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，如将CO2和H2以1:

4的物质的量之比混合通入反应器，在适当条件下反应可获得一种重要能源。

请完成以下化学方程式：

CO2+4H2

_______+2H2O

（3）用CO2合成燃料甲醇（CH3OH）是碳减排的新方向。

现进行如下实验：

某温度下在体积为1L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，发生反应：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g），能判断该反应已达化学平衡的标志是____（填字母）。

a．CO2百分含量保持不变

b．容器中混合气体的质量保持不变

c．容器中H2浓度与CO2浓度之比为3:

1

d．CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等

现测得CO2相CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=________。

（4）以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。

通入甲醇的电极为燃料电池的______（填“正”或“负”）极，正极反应式为________________。

10、（4分）某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

（1）X的转化率是_________

（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_________________________；

（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v（Z）=_________，

（4）当反应进行到第_______min，该反应达到平衡。

若三种物质都是气体，平衡时Y所占体积的百分比为______。

二、单选题（本题共计20小题，共计100分）

11、（5分）判断反应过程自发性的目的是（）

A．判断反应的方向B．确定反应是否一定发生

C．判断反应过程发生的速率D．判断反应过程的热效应

12、（5分）对于可逆反应3H2（g）+N2（g）=2NH3（g），下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是（）

A．增大压强B．充入更多N2C．使用高效催化剂D．降低温度

13、（5分）下列说法中，不准确的是（）

A．燃烧不一定需要氧气，但燃烧一定是放热反应

B．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

C．为保证燃料充分燃烧，通入的空气要适当过量而不是越多越好

D．放热反应的逆反应一定是吸热反应

14、（5分）下列反应均为吸热反应，其中一定不能自发进行的是（）

A．NaHSO3（s）＝Na2SO3（s）+H2O（g）+SO2（g）

B．N2O3（l）＝NO2（g）＋NO（g）

C．MgCO3（s）＝MgO（s）＋CO2（g）

D．2CO（g）＝2C（s）＋O2（g）

15、（5分）以下自发反应能用ΔH判据来解释的是（）

A．硝酸铵自发地溶于水

B．2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）ΔH＝＋156.7kJ·mol－1

C．（NH4）2CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3（g）ΔH＝＋74.9kJ·mol－1

D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·mol－1

16、（5分）化学反应的说法中，正确的是（）

A．自发反应都是放热反应

B．自发反应都是熵增大的反应

C．能自发进行的吸热反应一定是熵增大的反应

D．非自发反应在任何条件下都不能实现

17、（5分）关于下列图示的说法中正确的是

A．用图①所示实验可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱

B．用图②所示实验装置通过排空气法收集CO气体

C．图③所示装置可用于探究温度对H2O2分解反应速率的影响

D．图④两个装置中通过导线的电子数相相同时，生成的H2的物质的量也相同

18、（5分）现将2mol气体A与1mol气体B充入一个体积不变的容器内，发生反应：

2A+B

C+3D+4E，达到平衡后气体A的浓度减少一半，发现少量液滴生成，在相同的温度下测得反应前后压强分别为6.06×106Pa和8.08×106Pa，又测得反应共放出热量QkJ，下列说法正确的是（）

A．上述反应达到平衡后，其他的条件不变的情况下，升高温度，压强一定增大

B．在上述平衡体系中再加入1molA和0.5molB，平衡正向移动，A的转化率增大

C．该反应的热化学方程式为2A（g）+B（g）

C（g）+3D（l）+4E（g）△H=﹣QkJ/mol

D．该反应在任何温度下都可自发进行

19、（5分）下列图示与对应的叙述相符的是（）

A．图甲表示某吸热反应在无催化剂（a）和有催化剂（b）时反应的能量变化

B．图乙表示常温下，0.1mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1mol/L醋酸溶液的滴定曲线

C．图丙表示某可逆反应的反应速率随时间的变化关系，t0时刻改变的条件是使用了催化剂

D．图丁表示一定质量冰醋酸加水稀释过程中、溶液导电能力变化曲线，且醋酸电离程度：

a

20、（5分）对可逆反应4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g），下列叙述中正确的是（）

A．达到化学平衡时4v正（O2）=5v逆（NO）

B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达平衡状态

C．达到化学平衡时，若升高温度，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D．平衡混合物中各物质的量浓度相等

21、（5分）在101kPa，任何温度下，都不可能自发进行的反应是（）

A．N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH<0

B．CaCO3（g）

CaO（s）+CO2（g）ΔH>0

C．2CO（g）

2C（s）+O2（g）ΔH>0

D．4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）ΔH<0

22、（5分）对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是（）

A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行

B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向

C．反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素

D．固体的溶解过程与熵变无关

23、（5分）下列说法正确的是（）

A．其它条件相同时，增大反应物浓度能使分子获得能量，活化分子百分数提高，反应速率增大

B．判断过程的自发性能确定过程能否发生和过程发生的速率

C．体系有自发地向混乱度增加（即熵增）的方向转变的倾向，这是自然界的普遍规律

D．催化剂不影响反应

活化能，从而只影响反应速率，不影响化学平衡

24、（5分）下列说法正确的是（）

A．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀

B．若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热

C．一定温度下，增大反应2BaO2（s）

2BaO（s）+O2（g）容器的体积，平衡不移动

D．反应CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g）　ΔH>0能自发进行，可知该反应ΔS>0

25、（5分）某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：

X（g）+Y（g

Z（g）+W（s） △H>0。

下列叙述正确的是（）

A．加入少量W，逆反应速率增大

B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

C．升高温度，平衡向逆反应方向移动

D．平衡后，加入X，该反应的△H增大

26、（5分）以下对影响反应方向因素的判断不正确的是（）

A．有时焓变对反应的方向起决定性作用

B．有时熵变对反应的方向起决定性作用

C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素

D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用

27、（5分）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．高温高压下可以使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

28、（5分）下列反应不是可逆反应的是（）

A．CO2＋H2O＝H2CO3和H2CO3＝CO2＋H2O

B．2H2O

2H2↑＋O2↑和2H2+O2点燃2H2O

C．2SO2＋O2

2SO3和2SO3

2SO2＋O2

D．H2＋I2△2HI和2HI△H2＋I2

29、（5分）实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是（）

A．所有的放热反应都是自发进行的

B．所有的自发反应都是放热的

C．焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素

D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据

30、（5分）某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆的反应：

X（g）+Y（g）

Z（g）+W（s）；△H>0。

下列叙述正确的是（）

A．加入少量W，逆反应速率增大

B．因正反应吸热，所以升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．当v（X）=v（Z）时，反应达到平衡

D．混合气体的密度不变时，反应达到平衡

一、填空题（本题共计10小题，共计40分）

1、（4分）【答案】

【解析】

燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成温度氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ．

燃烧热五热化学方程式为

在燃料电池中，燃料做负极，氧气做正极，所以该电池的负极电极反应方程式为

。

（2）由盖斯定律可知

（3）白磷放出的热量更多，因此白磷具有的能量比较大，能量越高越不稳定，因此红磷比白磷稳定。

（4）产物气体的量小于反应物气体的量，因此混乱度ΔS<0，该反应是放热反应，因此ΔH<0

（5）是电解池装置，阴极连接电池的负极，阳极连接电池的正极，因此b应该是纯银材料，a应为粗银。

而若出现红棕色气体说明产生了二氧化氮气体。

2、（4分）【答案】

（1）能量245

（2）AC（3）abZn-2e-=Zn2+1铜极锌极

【解析】

（1）根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴随着能量变化，1molH2完全燃烧生成1molH2O（气态）时,释放的能量是930kJ-436kJ-249kJ=245kJ；

（2）能设计成原电池的反应通常是放热反应，且必须是能自发进行的氧化还原反应，A．Fe+2FeCl3=3FeCl2是自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池，故选；

B．SO3+H2O=H2SO4不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故不选；

C、CH4+2O2

CO2+2H2O是放热反应且能自发的进行氧化还原反应，所以能设计成原电池，故选；

D、Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4+2H2O不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故不选；答案选AC；（3）①在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，a.电流计指针偏转，故正确；b.Cu作正极，正极反应为2H++2e-=H2↑，故正确；c.H+向正极移动，故错误；d.电子由Zn流出经导线流向Cu，电流由Cu经导线流向Zn，故错误；实验报告中记录合理的是ab；②负极反应为Zn-2e-=Zn2+；③若有1mol电子流过导线，则理论上产生产生0.5molH2，H2的质量为1g；④将稀H2SO4换成CuSO4溶液,正极铜电极上析出铜，质量增加的是铜极；在溶液中SO42-向负极锌极移动。

3、（4分）【答案】

（1）0.1mol/（L·min）

（2）0.3mol/L

【解析】

（1）因为反应速率之比是相应的化学计量数之比

所以氢气的反应速率是0.2mol/（L·min）÷2＝0.1mol/（L·min）

（2）消耗氢气是0.1mol/（L·min）×2min×2L＝0.4mol

则同时消耗碘单质是0.4mol

所以属于单质碘是1mol－0.4mol＝0.6mol

因此其浓度是0.6mol÷2L＝0.3mol/L。

4、（4分）【答案】

（1）ΔS＜0

（2）ΔS＞0（3）ΔS＜0（4）ΔS＞0

【解析】

（1）同一物质的熵与其聚集状态有关：

S（g）＞S

（1）＞S（s），所以水蒸气冷凝成水，熵值减小，即ΔS＜0；

（2）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）反应过程中生成气体，熵值增加，即ΔS＞0；

（3）乙烯聚合成聚乙稀，有气体反应生成固体，熵值减小，即ΔS＜0；

（4）N2O4（g）=2NO2（g）正反应为气体体积增大的反应，熵值增加，即ΔS＞0。

5、（4分）【答案】

（1）Fe3＋水解生成的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，可起到净水的作用

Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋

（2）2166H＋163H2O（3）K1>K2>K3bd（4）18－20

【解析】

（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，可起到净水的作用；钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是：

2Fe3++Fe=3Fe2+；

（2）①根据电荷守恒：

c（Cl-）=2c（Fe2+）+3c（Fe3+）+c（H+）（酸性溶液中OH-浓度很小，在这里可以忽略不计），则c（H+）=c（Cl-）-2c（Fe2+）-3c（Fe3+）=1.0×10-2mol•L-1，则溶液pH=-lg1.0×10-2=2；②氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3，配平后离子方程式为：

ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；（3）铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则K1>K2>K3；控制条件使平衡正向移动，使平衡正向移动，因为水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动；加水稀释，则水解平衡也正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，则消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，故选bd；（4）由图像可知，聚合氯化铁的浓度在18～20mg·L-1时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小。

6、（4分）【答案】

能量245ACabZn-2e-=Zn2+1铜极锌极

【解析】

（1）根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴随着能量变化，1molH2完全燃烧生成1molH2O（