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第1讲化学反应的方向、限度考点一化学反应进行的方向1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
(3)自发反应在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的反应。
2．化学反应方向的判据1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行()(2)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响( ) 2．请将下面方框连线：3．能自发进行的反应一定能实际发生吗？ 提示： 1.(1)√ (2)√ 2．(1)—③ (2)—② (3)—①3．不一定，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢等问题。
1．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 答案： C2．下列反应中，熵显著增加的反应是( ) A ．CO(g)＋2H 2(g)===CH 3OH(g)B ．CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑C ．C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)D ．2Hg(l)＋O 2(g)===2HgO(s) 答案： B3．碳铵[(NH 4)2CO 3]在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是( ) A ．碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大 B ．碳铵分解是因为外界给予了能量C ．碳铵分解是吸热反应，根据能量判断能自发分解D ．碳酸盐都不稳定，都能自发分解 答案： A4．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( ) A ．2N 2(g)＋O 2(g)===2N 2O(g) ΔH ＝＋163 kJ·mol －1 B ．Ag(s)＋12Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH ＝－127 kJ·mol －1C ．HgO(s)===Hg(l)＋12O 2(g) ΔH ＝＋91 kJ·mol －1 D ．H 2O 2(l)===12O 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－98 kJ·mol －1 答案： D5．试判断用于汽车净化的一个反应2NO(g)＋2CO(g)===N 2(g)＋2CO 2(g)在298 K 、100 kPa 下能否自发进行？已知：在298 K 、100 kPa 下该反应的ΔH ＝－113.0 kJ·mol －1，ΔS ＝－145.3 J·mol －1·K －1。
第7章 化学反应的方向、限度与速率课时1 化学反应的方向与限度(时间：45分钟 分值：100分)一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分，每个小题只有一个选项符合题意。
)1．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )。
A ．2N 2(g)＋O 2(g)===2N 2O(g)ΔH ＝＋163 kJ·mol －1B ．Ag(s)＋12Cl 2(g)===AgCl(s)ΔH ＝－127 kJ·mol －1C ．HgO(s)===Hg(l)＋12O 2(g) ΔH ＝＋91 kJ·mol －1D ．H 2O 2(l)===12O 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－98 kJ·mol －1 解析 反应自发进行的前提条件是反应的ΔH －T ΔS <0，温度的变化可能使ΔH －T ΔS 的符号发生变化。
对于A 项，ΔH >0，ΔS <0，在任何温度下，ΔH －T ΔS >0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B 项，ΔH <0，ΔS <0，在较低温度下，ΔH －T ΔS <0，即反应温度不能过高；对于C 项，ΔH >0，ΔS >0，若使反应自发进行，即ΔH －T ΔS <0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D 项，ΔH <0，ΔS >0，在任何温度下，ΔH －T ΔS <0，即在任何温度下反应均能自发进行。
答案 D2．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()。
A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成n mol CO的同时生成n mol H2D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键解析不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。
第七章化学反应的方向、限度与速率第一讲化学反应的方向和限度一、选择题1．已知：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0，ΔS＞0，则该反应能自发进行的条件是( ) A．低温B．高温C．任何温度下都能自发进行D．任何温度下都不能自发进行解析ΔG＝ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，因ΔH＞0，ΔS＞0，则在高温下ΔG 可能小于零，故选B。
答案 B2．下列关于ΔH－TΔS说法中正确的是 ( ) A．ΔH－TΔS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行B．ΔH－TΔS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行C．ΔH－TΔS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行D．ΔH－TΔS＜0的反应，在该条件下一定剧烈反应解析在不同温度、压强下ΔH－TΔS的值不同，所以选项A、B都不正确；ΔH－TΔS ＜0能判定反应可以自发进行，但不一定是剧烈反应，所以答案为C。
答案 C3．700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) ===CO2(g)＋H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：( ) A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝0.40/t1mol·L－1·min－1B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，到达平衡时n(CO2)＝0.40 molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D．温度升至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应答案BC4．在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)＋B(g) ===2C(g)，下列说法中正确的是( )A．平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K＝c2c2c B．改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变C．如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小解析K只随温度的改变而改变。
7.1《化学反应的方向、限度》(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．(2013届安徽皖南八校联考)对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是( ) A．若ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行B．若ΔH>0，ΔS<0，任何温度下都不能自发进行C．若ΔH>0，ΔS>0，低温时可自发进行D．若ΔH<0，ΔS<0，低温时可自发进行【解析】ΔH>0，ΔS>0时，要使ΔH－TΔS<0，则需要在高温下进行。
【答案】 C2．对于N 2(g)＋3H23(g) ΔH<0的反应，达到化学平衡状态的标志为 ( ) A．断开1个N≡N键的同时有6个N－H键生成B．混合气体的密度不变C．混合气体的平均相对分子质量不变D．N2、H2、NH3分子数1∶3∶2的状态【解析】A项只表示了正反应速率，不能体现v(正)＝v(逆)；B项若恒压时，密度不变可作为平衡的标志，若恒容时，则不能作为平衡标志；C项因反应前后气体的物质的量发生变化，但总质量不变，故混合气体的平均相对分子质量不变可作为平衡的标志；由于不知道反应物的起始浓度，因此各物质的量没有一定的比例关系。
【答案】 C3．对于可逆反应4NH 3(g)＋5O2＋6H2O(g)。
下列叙述正确的是( )A．平衡常数的表达式K＝[NO]4[NH3]4[O2]5B．当v正(NH3)∶v正(NO)＝1∶1时，说明该化学反应已经达到平衡C．若平衡时两种反应物的转化率相等，则起始投入的n(NH3)∶n(O2)＝5∶4D．反应达到平衡后，恒容条件下只调节NH3和NO的量，可保持原平衡状态【解析】根据平衡常数的定义和反应的特点知H2O(g)也应计入平衡常数表达式中，即K＝[NO]4·[H2O]6[NH3]4·[O2]5，A错。
根据K的表达式(NH3和NO的幂指数相同)可知选项D是正确的。
第七章化学反应的方向、限度与速率第一讲化学反应的方向和限度一、选择题1．已知：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0，ΔS＞0，则该反应能自发进行的条件是( ) A．低温B．高温C．任何温度下都能自发进行D．任何温度下都不能自发进行解析ΔG＝ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，因ΔH＞0，ΔS＞0，则在高温下ΔG 可能小于零，故选B。
答案 B2．下列关于ΔH－TΔS说法中正确的是 ( ) A．ΔH－TΔS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行B．ΔH－TΔS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行C．ΔH－TΔS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行D．ΔH－TΔS＜0的反应，在该条件下一定剧烈反应解析在不同温度、压强下ΔH－TΔS的值不同，所以选项A、B都不正确；ΔH－TΔS ＜0能判定反应可以自发进行，但不一定是剧烈反应，所以答案为C。
答案 C3．700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) ===CO2(g)＋H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：( ) A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝0.40/t1mol·L－1·min－1B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，到达平衡时n(CO2)＝0.40 molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D．温度升至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应答案BC4．在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)＋B(g) ===2C(g)，下列说法中正确的是( )A．平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K＝c2Cc2A·c B B．改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变C．如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小解析K只随温度的改变而改变。
答案 A5．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
由图可得出的正确结论是 ( )A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段解析这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。
由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确；但当到达c点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。
但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D是正确的。
答案 D6．据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列叙述错误的是 ( ) A．使用Cu－Zn－Fe催化剂可大大提高生产效率B．反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率解析A项，多数催化剂能提高化学反应速率；B项，判断吸热反应和放热反应是根据体系能量的变化；C项，充入大量CO2气体，平衡正向移动，提高H2的转化率；D项，平衡正向移动，提高CO2和H2的利用率。
答案 B7．CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果的是 ( )①选用适当的催化剂②提高装置温度③降低装置的压强④装置中放入碱石灰A．①③ B．②④ C．①④ D．②③解析选用适当催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率；因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动；该反应的正反应为体积减小的反应，因此降低压强，能使平衡向逆反应方向移动；装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动。
答案 C8．250 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.76 kJ/mol，自发进行的原因是 ( ) A．是吸热反应B．是放热反应C．是熵减反应D．熵增效应大于能量效应解析该反应能够自发进行，说明56.76－(250＋273)×ΔS＜0，显然ΔS＞0；或者说该反应ΔH＞0且能够自发进行，那么该反应的ΔS＞0，是熵增加的反应。
答案 D二、非选择题9．密闭容器中m A(g)＋n B(g) p C(g)，反应达到平衡状态，经测定增大压强p时，A的转化率随p而变化的曲线如图所示：则：(1)增大压强，A的转化率________，平衡________移动，达到平衡状态后，混合物中C的质量分数________________。
(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是___________，再加入B，则平衡__________________。
(3)当降低温度时，C 的质量分数增大，则A 的转化率____________，正反应是___________ ____________热反应。
解析 由图像可知，随压强的增大，A 的转化率降低，说明平衡逆向移动，C 的质量分 数降低，结合勒夏特列原理有m ＋n ＜p ；增加反应物的量，平衡正向移动；降低温度， C 的质量分数增大，说明平衡正向移动，A 的转化率增大，结合勒夏特列原理可得正反 应为放热反应。
答案 (1)降低 逆向 降低(2)m ＋n ＜p 正向移动 (3)增大 放10．在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)B(g)＋C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800 ℃，实验Ⅲ在850 ℃，B 、C 的初始浓度都为0，反应物A 的浓度(mol ·L －1)随时间(min)的变化如图所示：试回答下列问题：(1)在800 ℃时该反应的化学平衡常数K ＝ 。
(2)在实验Ⅰ中，反应在20 min 至40 min 内A 的化学反应速率为 。
(3)实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是 。
(4)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应降低温度，平衡向 (填“正”或“逆”) 反应方向移动，该正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)与实验Ⅰ相比，若实验Ⅰ中的A 的初始浓度改为0.8 mol ·L －1，其他条件不变，则达 到平衡时所需用的时间 实验Ⅰ(填“等于”、“大于”或“小于”)。
解析 (1)由图象知，在800 ℃时该反应达到平衡时A 、B 、C 的平衡浓度分别为0.5 mol ·L －1、0.25 mol ·L －1、0.25 mol ·L －1，则800 ℃时的化学平衡常数 -1-12-12c(B)c(C)0.25 mol L 0.25 mol L K===0.25c (A)(0.5 mol L )⋅⋅⨯⋅⋅。
(2)由图象知，在实验Ⅰ中反应在20 min 至40 min 内A 的浓度从0.65 mol ·L －1减小到 0.5 mol ·L －1，因此这段时间内A 的平均化学反应速率为： v(A)＝110.65mol L 0.5mol L 20min--⋅-⋅＝0.007 5 mol ·L －1·min －1。
(3)实验Ⅱ和实验Ⅰ达到平衡时A的浓度相同，且此反应前后气体体积不变，则在实验Ⅱ中采取的措施为在实验Ⅰ的基础上加入了催化剂或增大压强。
(4)由实验Ⅲ和实验Ⅰ可看到升温后A的平衡浓度减小，即升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应。
(5)在恒容密闭容器中，A的起始浓度改为0.8 mol·L－1，相当于减小了反应物浓度，化学反应速率减慢，达到平衡时所需用的时间增长。
答案(1)0.25 （2）0.0075 mol·L－1·min－1(3)加入了催化剂或增大压强(4)逆吸热（5）大于11．硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：ⅠSO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HIⅡ2HI H2＋I2Ⅲ2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是________。
a．反应Ⅲ易在常温下进行b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强c．循环过程中需补充H2Od．循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________。
该温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K＝________。
相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍。
a．平衡常数b．HI的平衡浓度c．达到平衡的时间d．平衡时H2的体积分数(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的________，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。
已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ 电能时，生成1 mol 液态水，该电池的能量转化率为________。
解析 本题主要考查平衡理论和反应热中的相关概念，意在考查考生综合分析问题的能 力。
(1)题中3个反应相加，即得总反应式2H 2O =====催化剂2H 2↑＋O 2↑，因此选项c 符合题意。
由于H 2SO 4是一种强酸，很稳定，因此使H 2SO 4分解需要相当高的温度，选项a 错；反 应Ⅰ中SO 2作还原剂，HI 是还原产物，故还原性SO 2强于HI ，则氧化性HI 强于SO 2， b 错；根据总反应式可知选项d 也错。
