（人教版選修4）《化學反應進行的方向》質(zhì)量驗收試題（時間：45分鐘滿分：100分）一、單項選擇題(每小題5分，共60分)1．下列過程屬于能量趨于降低過程的是(A)A．熟透的蘋果落到地面上B．一瓶N2和一瓶H2混合后，形成均勻的混合物C．石灰石分解的過程D．水向高處流2．下列關(guān)于化學反應的自發(fā)性敘述中正確的是(A)A．焓變小于0而熵變大于0的反應肯定是自發(fā)的B．焓變和熵變都小于0的反應肯定是自發(fā)的C．焓變和熵變都大于0的反應肯定是自發(fā)的D．熵變小于0而焓變大于0的反應肯定是自發(fā)的解析：用復合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS判斷：①當ΔH＞0，ΔS＞0時，不能判斷ΔG＝ΔH－TΔS的正負。②當ΔH＞0，ΔS＜0時，ΔG＝ΔH－TΔS＞0，是非自發(fā)反應。③當ΔH＜0，ΔS＞0時，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，一定是自發(fā)反應。④當ΔH＜0，ΔS＜0時，不能判斷ΔG＝ΔH－TΔS的正負。3．已知反應2CO(g)=2C(s)＋O2(g)的ΔH為正值，ΔS為負值。設ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說法正確的是(D)A．低溫下能自發(fā)進行B．高溫下能自發(fā)進行C．低溫下不能自發(fā)進行，高溫下能自發(fā)進行D．任何溫度下都不能自發(fā)進行4．某化學反應其ΔH＝－122kJ·mol－1，ΔS＝＋231J·mol－1·K－1，則此反應在下列哪種情況下可自發(fā)進行(A)A．在任何溫度下都能自發(fā)進行B．在任何溫度下都不能自發(fā)進行C．僅在高溫下自發(fā)進行D．僅在低溫下自發(fā)進行解析：ΔG＝ΔH－TΔS＝－122kJ·mol－1－T×231×10－3kJ·mol－1·K－1＜0，則T取任意溫度反應都能自發(fā)進行。5．下列反應中，熵顯著增加的反應是(B)A．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)B．CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑C．C(s)＋O2(g)=CO2(g)D．2Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)解析反應中若生成氣體或氣體的量增加，都會使混亂度增大，熵增加。6．下列自發(fā)反應可用焓判據(jù)來解釋的是(D)A．氫氧化鋇和氯化銨的反應B．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7kJ/molC．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ/molD．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol解析：焓判據(jù)可以解釋放熱過程可以自發(fā)進行，A項、B項和C項中的反應均為吸熱反應。7．可逆反應：2SO2＋O22SO3達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2。下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Q為濃度商)(C)A．Q不變，K變大，O2轉(zhuǎn)化率增大B．Q不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率減小C．Q變小，K不變，O2轉(zhuǎn)化率減小D．Q增大，K不變，SO2轉(zhuǎn)化率增大解析當可逆反應2SO2＋O22SO3達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右進行，但O2轉(zhuǎn)化率減小，濃度商Q變小，K不變。8．分析下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是(D)A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1解析反應自發(fā)進行的前提條件是反應的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號發(fā)生變化。對于A項，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應都不能自發(fā)進行；對于B項，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應溫度不能過高；對于C項，ΔH>0，ΔS>0，若使反應自發(fā)進行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應只有在較高溫度時能自發(fā)進行；對于D項，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應均能自發(fā)進行。9．羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝0.1反應前CO物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。下列說法正確的是(C)A．升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應是吸熱反應B．通入CO后，正反應速率逐漸增大C．反應前H2S物質(zhì)的量為7molD．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%解析A項，升高溫度，H2S濃度增大，說明平衡向逆反應方向移動，逆反應吸熱，正反應放熱，錯誤；B項，通入CO氣體瞬間正反應速率增大，達到最大值，向正反應方向建立新的平衡，正反應速率開始減小，錯誤；C項，設反應前H2S的物質(zhì)的量為nmol，容器的容積為1L，則CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝0.1n始/mol)10n00n變/mol2222n平/mol)8n－222因為該反應是反應前后氣體體積不變的反應，所以有K＝eq\f(2×2,8×(n－2))＝0.1，解得n＝7，正確；D項，根據(jù)上述計算可知CO的轉(zhuǎn)化率為20%，錯誤。10．25℃和1.01×105Pa時，反應2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7kJ/mol，自發(fā)進行的原因是(D)A．是吸熱反應B．是放熱反應C．是熵減少的反應D．熵增大效應大于能量效應11．下列有關(guān)說法正確的是(C)A．SO2(g)＋H2O(g)=H2SO3(l)，該過程熵值增大B．SO2(g)=S(s)＋O2(g)ΔH>0，ΔS<0，該反應能自發(fā)進行C．SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH<0，低溫下能自發(fā)進行D．某溫度下SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)，K＝eq\f(c(SO2)·c\f(1,2)(O2),c(SO3))解析：反應由氣體物質(zhì)生成液體物質(zhì)是熵值減小的反應，A項不正確；ΔH>0，ΔS<0，反應不能自發(fā)進行，B項不正確；C項中是一個ΔH<0，ΔS<0的反應，由ΔH－TΔS可知，反應在低溫下能自發(fā)進行，C項正確；D項中K＝eq\f(c(SO3),c(SO2)·c\f(1,2)(O2))，不正確。12．化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×1030；2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081；2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92。以下說法正確的是(C)A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1＝c(N2)·c(O2)B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10－80C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2D．以上說法都不正確解析K1的表達式應為K1＝eq\f(c(N2)·c(O2),c2(NO))，A錯誤；常溫下，水分解產(chǎn)生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應為K2的倒數(shù)，數(shù)值為5×10－82，B錯誤；由于三個反應都處在常溫下，根據(jù)K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2，C正確。二、非選擇題(本題包括4小題，共40分)13．（每空2分，共6分）已知在100kPa、298.15K時石灰石分解反應：CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.3kJ/molΔS＝160.4J/(mol·K)，則：(1)該反應在常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行；(2)據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應方向的決定因素；(3)若溫度能決定反應方向，則該反應自發(fā)進行的最低溫度為________(若不能，則此空不必填)。答案：(1)不能(2)能(3)1111.6K解析：(1)ΔH－TΔS＝178.3kJ/mol－298.15K×160.4×10－3kJ/(mol·K)＝130.5kJ/mol＞0，所以常溫下該反應不能自發(fā)進行。(2)因為該反應ΔH＞0、ΔS＞0，所以ΔH－TΔS在溫度較高的時候可能小于0。(3)根據(jù)ΔH－TΔS＜0時，反應可自發(fā)進行，則有：T＞ΔH/ΔS＝1111.6K。14.（每空3分，共15分）二甲醚是一種重要的清潔燃料，可替代氟利昂作制冷劑，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題：(1)利用水煤氣合成二甲醚的總反應為：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)；ΔH＝－246.4kJ·mol－1它可以分為兩步，反應分別如下：①4H2(g)＋2CO(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)，ΔH1＝－205.1kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)；ΔH2＝________。(2)在一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，只改變一個條件能同時提高反應速率和CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母代號)。a．降低溫度 B．加入催化劑c．縮小容器體積 D．增加H2的濃度e．增加CO的濃度(3)在一體積可變的密閉容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2，在一定溫度和壓強下發(fā)生反應：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，經(jīng)一定時間達到平衡，并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍。問：①反應開始時正、逆反應速率的大?。簐(正)______(填“＞”、“＜”或“＝”)v(逆)。②平衡時n(CH3OCH3)＝________，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率＝________。答案：(1)－41.3kJ·mol－1(2)cd(3)①＞②1.75mol75%解析：(1)由蓋斯定律①＋②＝總反應，故ΔH＝ΔH1＋ΔH2，ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－246.4kJ·mol－1＋205.1kJ·mol－1＝－41.3kJ·mol－1。(2)降溫反應速率會減小，加入催化劑不改變轉(zhuǎn)化率，增加CO的濃度會減小CO的轉(zhuǎn)化率，c和d符合題意。(3)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)始3311轉(zhuǎn)3x3xxx平3－3x3－3x1＋x1＋x由密度之比等于體積反比，即物質(zhì)的量的反比，得：eq\f(8,8－4x)＝eq\f(1.6,1)解得x＝0.75CO的轉(zhuǎn)化率為eq\f(3×0.75,3)×100%＝75%。15．(每空3分，共12分)(1)化學反應：CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝＋178.2kJ/mol，ΔS(298K)＝＋169.6J/(mol·K)，常溫下該反應_________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行，CaCO3分解反應要自發(fā)進行，溫度T應高于_________________K。(2)化學反應2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113.0kJ/mol，ΔS＝－145.3J/(mol·K)，反應在常溫下____________________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(3)求反應2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)標準熵變。已知：HCl(g)的S＝＋186.6J/(mol·K)，H2(g)的S＝＋130J/(mol·K)，Cl2(g)的S＝＋223J/(mol·K)，ΔS＝____________________。答案：(1)不能1051(2)能(3)－20.2J·mol－1·K－116．（7分）(1)汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設想按下列反應除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)已知該反應的ΔH>0，簡述該設想能否實現(xiàn)的依據(jù)：________________________________________________________________________。(2)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：溫度/℃15.020.025