下载文档原格式
第二单元 化学反应的方向和限度一、选择题1．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。
2CO 2(g)＋6H 2(g)CH 3CH 2OH(g)＋3H 2O(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CO 2气体可提高H 2的转化率D ．从平衡混合气体中分离出CH 3CH 2OH 和H 2O 可提高CO 2和H 2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CO 2气体，平衡正向移动，提高H 2的转化率；D 项， 平衡正向移动，提高CO 2和H 2的利用率。
答案 B2．下列关于ΔH －T ΔS 说法中正确的是( )A ．ΔH －T ΔS 可用于判断所有条件下的反应能否自发进行B ．ΔH －T ΔS 只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行C ．ΔH －T ΔS 只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行D ．ΔH －T ΔS ＜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 －T ΔS 的值不同，所以选项A 、B 都不正确；ΔH －T ΔS ＜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H 2O ，发生反应：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t 2＞t 1)：反应时间/minn (CO)/moln (H 2O)/mol1.20 0.60 t 1 0.80 t 20.20A ．反应在t 1min 内的平均速率为v (H 2)＝0.40t 1mol·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 H 2O ，达到平衡时n (CO 2)＝0.40 molC ．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H 2O ，与原平衡相比，达到新平衡 时CO 转化率增大，H 2O 的体积分数增大D ．温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析 A 项，反应到t 1 min 时消耗的CO 为0.40 mol ，则生成的H 2也为0.40 mol ，则用 H 2表示该反应的平均速率为v (H 2)＝0.402t 1＝0.20t 1mol·L －1·min －1；B 项，由于CO 、H 2O 的化学计量数相同，向容器中充入1.20 mol CO 、0.60 mol H 2O 与充入0.60 mol CO 、 1.20 mol H 2O 反应的结果是相同的，生成CO 2的物质的量均为0.40 mol ；C 项，向平衡体系中充 入H 2O(g)，平衡正向移动，CO 的转化率增大，但由于H 2O 的总量增加，本身的转化率 下降，所以H 2O 的体积分数增大；D 项，700 ℃时该反应的平衡常数K ＝1，温度升高到 800 ℃时K 变为0.64，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。
【与名师对话】2014高考化学总复习 7-2 化学反应的方向和限度课时作业（含解析）苏教版(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1．将4 mol A 和2 mol B 放入2 L 密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH <0。
4 s 后反应达到平衡状态，此时测得C 的浓度为0.6 mol/L 。
下列说法正确的是( ) A ．4 s 内，v (B)＝0.075 mol/(L·s)B ．当c (A)∶c (B)∶c (C)＝2∶1∶2时，该反应即达到平衡状态C ．达到平衡状态后，若只升高温度，则C 的物质的量浓度增大D ．达到平衡状态后，若温度不变，缩小容器的体积，则A 的转化率降低 解析：A 项，C 的浓度为0.6 mol/L ，则转化的B 的浓度为0.3 mol/L ，故v (B)＝0.3 mol/L 4 s＝0.075 mol/(L·s)，正确；B 项，达到化学平衡状态时，c (A)∶c (B)∶c (C)不一定是2∶1∶2，故不正确；C 项，因为正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，C 的物质的量浓度减小，故不正确；D 项，温度不变，缩小容器的体积，相当于增大压强，则化学平衡向正反应方向移动，A 的转化率升高，不正确。
答案：A2．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。
下列说法一定正确的是 ( )A ．a 与b 相比，b 的活化能更高B ．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量C ．a 与b 相比，反应的平衡常数一定不同D ．a 与b 相比，a 对应的反应速率更快解析：由图知该反应放热，B 对；因催化剂不能使平衡发生移动，故相同温度下a 、b 反应的平衡常数相同，C 错；b 为使用催化剂时的情况，其对应的反应速率更快些，D 错。
答案：B3．(2012年济南高三第一次模拟)250°C和1.01×105Pa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56.76kJ/mol－(250＋273)K×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。
2013年高考化学总复习（苏教版）：专题7第二单元化学反应的方向和限度课时闯关（含解析）一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变解析：选A。
可逆反应达到平衡状态后，虽v正＝v逆，但均不为0，是动态平衡，B、C错；通过改变影响化学平衡移动的条件就可以改变化学反应的限度，D错。
2.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，根据图像得出的结论正确的是( )A．正反应一定是放热反应B．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞cC．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应D．b点时，平衡体系中A、B原子个数之比接近1∶3解析：选D。
A项中由于T2和T1的大小不能确定，故不能判断正反应是放热反应还是吸热反应；B项中由于n(B2)起始大小关系为c＞b＞a，故达到平衡状态时A2的转化率大小为c＞b＞a；若T2＞T1，温度由T1变化到T2，温度升高，AB3的平衡体积分数增大，平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应。
3．(2012·福建四校联考)用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，已知该反应速率极慢，570 K时平衡常数为1×1059。
下列说法正确的是( )A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中一定不再含有NO或COB．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂D．570 K时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义解析：选C。
知识点1·化学反应的方向和限度一、 化学反应的方向（一）相关概念（1）自发过程：在一定温度和压强下，不需借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。
（2） 自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应，称为自发反应。
注：自发自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应。
但自发反应一定是自发过程。
（3） 自发反应与非自发反应注：a. 自发反应与非自发反应是可以相互转化的，某一条件下的自发反应在另一条件下可能是非自发反应。
如常温下，2NO + O 2 == 2NO 2是自发反应；高温下，其逆反应是自发反应。
b. 大部分自发反应在常温常压下即可自发进行且进行完全，如酸碱中和反应等。
但在一定条件下才能进行的反应也可能是自发反应，如氢气的燃烧需要点燃，但属于自发反应，所以自发反应与反应条件无必然联系。
例1-1： 过程的自发性的作用是（ A ）A. 判断过程的方向B. 确定过程是否一定发生C. 判断过程发生的速率D. 判断过程的热效应 例1-2： 下列过程是非自发的是（ D ）A. 水由高处向低处流B. 天然气的燃烧C. 铁在潮湿的空气中生锈D. 室温下水结成冰（二）化学反应方向的判据 1. 反应焓变与反应方向2. 反应熵变与反应方向（1）熵① 熵：在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称为熵。
符号：S ，单位：J ·mol -1·K -1或J/(mol ·K)。
② 实质：熵是衡量体系混乱度大小的物理量，即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量，是物质的一个状态函数。
熵值越大，体系的混乱度越大。
③ 影响熵（S ）大小的因素a. 同一条件下，不同的物质熵值不同。
b. 同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一物质而言：S(g) ＞ S(l) ＞ S(s)。
c. 与物质的量的关系：物质的量越大，分子数越多，熵值越大。
（2）熵变① 熵变：反应前后体系熵的变化称为熵变，符号为：△S ，单位为：J ·mol -1·K -1或J/(mol ·K)。
化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】 “备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！ 化学反应的方向和限度 题组训练 1．可逆反应：2NO2(g)==2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是( ) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 解析 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，能说明达到平衡状态，②描述的都是正反应方向的速率，无法判断是否达到平衡状态；③无论达到平衡与否，同向的速率之比总是符合化学方程式中化学计量数之比；④混合气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡状态；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明反应达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。 答案 A 2．下列说法可以证明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是________(填序号)。 ①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI ②一个H—H 键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量w(HI)＝w(I2) ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝12v(HI) ⑤c(HI)：c(H2)：c(I2)＝2：1：1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 解析 (1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。(2)对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断(此时平均相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据)。 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】 “备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！ 答案 ②⑥⑨ 归纳总结 “两审”“两标志”突破化学平衡状态标志的判断 1．“两审” 一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。 2．“两标志” (1)本质标志。 v正＝v逆≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。 (2)等价标志。 ①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。 ②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。 ③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。 ④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。 ⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。 特别提醒 以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志： (1)恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。 (2)全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。 (3)全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 考点2 有关化学平衡的计算及平衡常数的应用 考点2 有关化学平衡的计算及平衡常数的应用 1.分析三个量 即起始量、变化量、平衡量。 2．明确三个关系 (1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 (2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 (3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3．计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】 “备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！ mA(g) ＋ nB(g)pC(g)＋qD(g)
则有：(1)K＝pxVp·qxVqa－mxVm·b－nxVn (2)c平(A)＝a－mxV (mol·L－1)。 (3)α(A)平＝mxa×100%，α(A)α(B)＝mxanxb＝mbna。 (4)φ(A)＝a－mxa＋b＋p＋q－m－nx×100%。 (5)p平p始＝a＋b＋p＋q－m－nxa＋b。 (6)ρ(混)＝a·MA＋b·MBV(g·L－1)。 (7)M＝a·MA＋b·MBa＋b＋p＋q－m－nx(g·mol－1)。 4．借助平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡状态 对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系： ccC·cdDcaA·cbB＝Qc，称为浓度商。
题组训练 3．(2014·济南联考)关于化学平衡常数的叙述正确的是( ) A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数 B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数都不变 C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 D．浓度商Qc化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】 “备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！ 解析 化学平衡常数的大小与温度有关，平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。正、逆反应的平衡常数互为倒数，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，K正＝c2HIcH2·cI2，K逆
＝cH2·cI2c2HI，所以K正＝1K逆。浓度商Qcv逆。 答案 C 4．(2014·龙岩质检)X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为( )
A.a＋b5×100% B.2a＋b5b×100%
C.2a＋b5×100% D.a＋b5a×100% 解析 X ＋ 2Y 2Z 起始物质的量/mol a b 0 转化物质的量/mol x 2x 2x 平衡物质的量/mol a－x b－2x 2x
据题意：(a－x)＋(b－2x)＝2x。解得：x＝a＋b5，故Y的转化率为2a＋b5b×100%＝2a＋b5b×100%。
答案 B 5．某温度时，N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下，NH332H2＋12N2的平衡常数为( ) A.1a B.a
C.12a D.112a
解析 K＝c2NH3cN2·c3H2＝a，而NH332H2＋12N2的平衡常数K′＝c12N2·c32H2cNH3＝a－12。 答案 A 6．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)＋化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】 “备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！ O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t ℃时反应①的平衡常数为( ) A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2 解析 计算反应①的平衡常数应该用最终平衡时N2O3、O2的总浓度，设反应①平衡时，N2O3、O2的物质的量都为x，反应②平衡时，N2O的物质的量为a，则反应②平衡后，N2O3的物质的量为(x－a)，O2物质的量为(x＋a)，依题意，有：x＋a＝9 mol，x－a＝3.4 mol。解得：x
＝6.2 mol，a＝2.8 mol。反应达到平衡时，c(N2O5)＝8 mol－6.2 mol2 L＝0.9 mol·L－1，c(N2O3)
＝3.4 mol2 L＝1.7 mol·L－1，c(O2)＝9 mol2 L＝4.5 mol·L－1，c(N2O)＝2.8 mol2 L＝1.4 mol·L－1。反应①的平衡常数K＝cN2O3·cO2cN2O5＝1.7×4.50.9＝8.5。
答案 B 7．(2012·海南)已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0(填“<”“>”或“＝”)； (2)830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1，则6 s时c(A)＝________mol·L－1，C的物质的量为________mol；反应经一段时间，达到平衡时A的转化率为________，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为________； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为________(填选项字母)； a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变 c．c(A)不随时间改变 d．单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1 200 ℃时反应C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。
解析 (1)根据反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，可写出平衡常数K＝cC·cDcA·cB，随着温度升高，K值减小，即升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0。 (2)6 s内消耗的A为0.003 mol·L－1·s－1×6 s×5 L＝0.09 mol，则此时A的物质的量浓
度为0.20 mol－0.09 mol5 L＝0.022 mol/L；生成C的物质的量与消耗A的物质的量相等，均
