（讲练测）2017年高考化学一轮复习 专题8.2 化学反应的方向和限度(讲+练+测）（含解析）（打包3套）.zip

1专题 8.2 化学反应的方向和限度（测试时间 60 分钟，满分 100 分）姓名： 班级： 得分： ，一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1． 【黑龙江牡丹江一中 2016 届 10 月月考】过程的自发性的作用是 （ ）A．判断过程的方向 B．确定过程是否一定会发生C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 【答案】A考点： 焓变和熵变2．已知反应 2CO(g)= 2C(s) +O2(g)的 ΔH 为正值，ΔS 为负值。设 ΔH 和 ΔS 不随温度而变，下列说法中正确的是 （ ）A．低温下能自发进行B．高温下能自发进行C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行D．任何温度下都不能自发进行【答案】D【解析】试题分析：反应 CO(g)=C(s)+O2(g)的△H 为正值，△S 为负值，则△G=△H-T•△S＞0，反应不能自发进行，故选 D。考点：考查反应能否自发进行的判断3．下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是 （ ）A．非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应 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．反应 NH3(g)＋HCl(g)＝NH 4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的△H＞0【答案】C2考点：考查有关化学反应方向及其判据的说法正误判断的知识。4． 【2017 届山东省滕州市第二高三上学期 10 月月考】一定条件下可逆反应：2NO 2(g)2NO(g)＋O 2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是 （ ）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、O 2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【答案】A【解析】试题分析：①有不同物质的反应速率表示要求反应方向一正一逆，且反应速率之比为等于化学计量数之比，生成 O2，和生成 NO2反应方向为一正一逆，且比值等于系数比值，说明达到平衡，故正确；②根据选项①的分析，反应方向都是向正反应方向进行，不能说明达到化学平衡，故错误；③没有指明反应方向，故错误；④NO 2红棕色气体，其余为无色，因此颜色不变，说明反应达到平衡，故正确；⑤根据密度的定义，组分都是气体，气体质量不变，因为是恒容，因此体积不变，密度不变，不能判断达到化学平衡，故错误；⑥反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变说明反应达到平衡，故正确；⑦根据摩尔质量的定义，组分都是气体，气体的质量不变，因为反应前后气体系数之和不等，当摩尔质量不变，说明反应达到平衡，故正确；故选项 A 正确。考点：考查化学平衡状态的判断等知识。5．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：NH 2COONH4(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 35.03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/L2.4 3.4 4.8 6.8 9.4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．因该反应熵变（△S）大于 0，焓变（△H）大于 0，所以在低温下自发进行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 (mol·L－1 )3D．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减小【答案】C考点：考查了化学平衡的影响因素的相关知识。6．在密闭容器中，充入 SO2和 18O 原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O 存在于 （ ）A．只存在于氧气中 B．只存在于 SO3中C．只存在于 SO2和 SO3中 D．SO 2、SO 3、O 2中都存在【答案】D【解析】试题分析：反应过程中化学键断裂，存在原子有 S 原子、 16O 原子、 18O 原子，原子重新组合生成物质，二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下，生成三氧化硫；而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气，所以 18O2中的 18O 通过化合反应存在于 SO3中，SO 3 中的18O 通过分解反应会存在于 SO2中，最终 SO3、SO 2、O 2中都含有 18O，选 D。考点：考查可逆反应的特点7． 【2017 届内蒙古赤峰二中高三上第一次月考】在一个恒容绝热的容器内发生反应: mA(g)+nB(g) pC(s)+qQ(g)当 m、n、p、q 为任意数时，达到平衡的标志是 （ ）4①体系的气体密度不再改变 ②体系的温度不再改变 ③生成物 C 的浓度不再改变④气体的总质量不再改变 ⑤反应速率 n v(A) = m v(B)⑥单位时间内 m mol A 断键反应，同时 q mol Q 也断键反应A．①②④⑤ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①②④⑥【答案】D考点：考查化学平衡状态的判断8． 【2016 届湖南省永兴县第二高三第五次模拟】一定温度下,向某密闭容器中加入 0.2 mol CO和 0.2 mol H2O,发生反应 CO（g）+H 2O（g） CO2（g）+H 2（g）,4 min 时反应达到平衡状态,测得 n（CO）∶n（CO 2）=3∶2,下列说法正确的是 （ ）A.缩小容器的体积,混合气体的密度不变 B.v（CO）=v（CO 2）时,表明反应达到平衡状态C.平衡时 CO 和 H2O 的转化率相等 D.无法计算该条件下反应的化学平衡常数【答案】C【解析】缩小容器的体积,化学平衡不移动,但混合气体的密度变大,A 项错误;v（CO）=v（CO 2）指的是同一反应方向,不能表示反应已达到平衡状态,B 项错误;由于起始充料的量之比与方程式中反应物的化学计量数之比一致,故各反应物的转化率一样,C 项正确;由化学平衡常数表达式 K===,而根据题意可求出达到平衡状态时,反应体系中CO、H 2O、CO 2、H 2的物质的量,则可求出其平衡常数,D 项错误考点：考查化学平衡9．对可逆反应 N2 (g)+3H2(g) 2 NH3(g) △H＝－92.4 kJ·mol -1，下列叙述正确的是 （ ）A．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大B．若单位时间内生成 x mol N2的同时，消耗 2x molNH3，则反应达到平衡状态5C．达到化学平衡时，2 v 正(H 2)＝3 v 逆(NH 3)D．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变【答案】C考点：考查平衡的移动的判断，平衡状态的判断，催化剂对反应速率的影响10．某化学反应其 Δ H=-122 kJ·mol-1，Δ S=231 J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 （ ）A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行【答案】A【解析】试题分析：反应自发进行需要满足，△H-T△S＜0：依据题干条件计算判断，△H-T△S=-122kJ•mol-1-T×231×10-3KJ•mol-1•K-1＜0，所以反应一定是自发进行的反应；故选 A。考点：考查了反应自发进行的判断依据和计算应用的相关知识。二、非选择题（50 分）11．(12 分)【2017 届山东省枣庄三中高三上 10 月学情调查】 苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上，苯乙烯可由乙苯和 CO2催化脱氢制得。总反应原理如下：回答下列问题：（1）乙苯在 CO2气氛中的反应可分两步进行：H2(g)＋CO 2(g) CO(g)＋H 2O(g) △H 2=＋41.2kJ·mol －1由乙苯制取苯乙烯反应的△H= 。（2）在温度为 T1时，该反应的平衡常数 K=0.5mol/L。在 2L 的密闭容器中加入乙苯与CO2，反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为 1.0mol。6①该时刻化学反应 （填“是”或“不是” ）处于平衡状态；②下列叙述能说明乙苯与 CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是 （填正确答案编号） ；A．正、逆反应速率的比值恒定 B．c(CO 2)=c(CO)C．混合气体的密度不变 D．CO 2的体积分数保持不变③若将反应改为恒容绝热条件下进行，达到平衡时，则乙苯的物质的量浓度 （填正确答案编号）A．大于 0.5mol/L B．小于 0.5mol/LC．等于 0.5mol/L D．不确定（3）在温度为 T2时的恒容容器中，乙苯、CO 2的起始浓度分别为 2.0mol/L 和 3.0mol/L，设反应平衡后总压强为 P、起始压强为 P0，乙苯的转化率为 （均用含P0、P 的表达式表示） 。【答案】 （1）＋158.8kJ·mol －1 (2 分)（2）①是(2 分) ②abd (3 分) ③a(2 分)（3） ×100%(3 分)0.5P7考点：考查反应热计算、平衡状态判断、外界条件对平衡状态的影响以及有关计算等12． （12 分） 【2017 届山东省滕州市第二高三上学期 10 月月考】甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，现在实验室模拟该反应并进行分析。（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是__________（填序号） 。a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化b．一定条件下，CH 3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等c．一定条件下，CO、H 2和 CH3OH 的浓度保持不变d．一定条件下，单位时间内消耗 2 mol CO，同时生成 1 mol CH3OH（2）右图是该反应在不同温度下 CO 的转化率随时间变化的曲线。① 该反应的焓变 ΔH____________0(填“＞” 、 “＜”或“＝”)。② T 1和 T2温度下的平衡常数大小关系是 K1____________K2(填“＞” 、 “＜”或“＝”)。③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。a．升高温度b．将 CH3OH(g)从体系中分离8c．使用合适的催化剂d．充入 He，使体系总压强增大【答案】 （12 分，每空 3 分）（1）d；（2） ① ；③ b；考点：考查化学平衡状态的判断、勒夏特列原理、化学平衡常数。13． （12 分） 【2017 届河北省衡水高三上学期摸底考试】碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有着重要的应用。回答下列问题：（1）碘不宜溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子，反应如下：①I 2(s)+I-(aq) I3-(aq) △H”或“”)。②反应从开始到 t1(t1= 3 min)时间内的平均速率 v(I2)= 。③在 450℃时，该反应的平衡常数 K=______________。④能够说明上述反应已经达到平衡状态的有 (填选项字母)。A．I 2与 WI2的浓度相等B．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等C．容器内混合气体的密度不再改变D．容器内气体压强不发生变化【答案】 （12 分，每空 2 分）（1）c(I 42-)/c2(I-)；减小；（2）① ②0.012mol·L -1·min-1 ③9 ④BC；10考点：考查平衡常数、反应速率与化学平衡14． （14 分） 【2017 届安徽省六安一中高三上学期第一次月考】雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物(包括 PM2.5 在内)、氮氧化物(NO x)、CO、SO 2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。回答下列问题：（1）已知：2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ·mol －12NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=－113.0 kJ·mol －1则反应 NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 的 ΔH= kJ·mol －1 。一定条件下，将 NO2与 SO2以体积比 1:2 置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说反应达到平衡状态的有 。(填字母)a．体系密度保持不变 b．混合气体颜色保持不变c．SO 3和 NO 的体积比保持不变 d．每消耗 1 mol SO3的同时生成 1 mol NO2测得上述反应平衡时 NO2与 SO2体积比为 1:5，则平衡常数 K＝ 。（2）CO 可用于合成甲醇，反应的化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。实际生产条件控制在 250℃、1.3×104kPa 左右，选择此压强的理由是 。（3）一种用 NH3脱除烟气中 NO 的原理如下图：11①该脱硝原理中，NO 最终转化为 H2O 和 (填化学式)。②当消耗 1 mol NH3和 0.5 molO2时，除去的 NO 在标准状况下的体积为 。（4）NO 直接催化分解(生成 N2和 O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO 的分解产物不同。在高压下，NO 在 40℃下分解生成两种化合物，反应物与生成物三者的物质的量之比比 3：1：1，则该反应的化学方程式为 。【答案】 （14 分，每空 2 分）（1）―41.8；b；1.8（2）此压强下 CO 转化率已较高，再增大压强转化率提高不大且会增加生产成本（3）①N 2 ②11.2L（4）3NO N2O+NO212考点：考查用化学平衡常数；反应热的计算；化学平衡状态的判断1专题 8.2 化学反应的方向和限度1、 了解可逆反应的定义。2、 理解化学平衡的定义，掌握判断达到化学平衡状态的标志。3、 掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。一、化学反应进行的方向1、自发过程与自发反应（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）自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。2、焓判据（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应。如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，其△H（298K）=－444.3kJ·mol —1（2）部分吸热反应也能自发进行。如 NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△H（298K）= +37.30kJ·mol—1。（3）有一些吸热反应在常温下不能自发进行，在较高温度下则能自发进行。如碳酸钙的分解。研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越进行得越完全。可见， 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。但是，反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。3、熵判据（1）熵：描述大量粒子混乱度的物理量，符号为 S，单位 J·mol—1·K—1，熵值越大，体系2yx—、＋—、—＋、＋＋、—ⅠⅡⅢ Ⅳ的混乱度越大。S(g)S(l)S(s)。（2）化学反应的熵变（△S）：反应产物的总熵与反应物总熵之差。（3）反应熵变与反应方向的关系①多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。②有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。③个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的△S== —133.8 J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进行。化学反应的 ΔS 越大，越有利于反应自发进行。但不是唯一判据。4、综合判据——吉布斯自由能判据（1）在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向的判据为：△G=△H—T△S＜0 反应能自发进行△G=△H—T△S=0 反应达到平衡状态△G=△H—T△S＞0 反应不能自发进行（2） “四象限法”判断化学反应的方向。在二维平面内建立坐标系，第Ⅰ象限的符号为“＋、＋” ，第Ⅱ象限的符号为“＋、—” ，第Ⅲ象限的符号为“—、—” ，第Ⅳ象限的符号为“—、＋” 。借肋于数学坐标系四个象限的符号，联系焓变与熵变对反应方向的共同影响，可以从热力学的角度快速判断化学反应的方向。反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。5、应用（1）第Ⅰ象限符号为“＋、＋” （△S＞0、△H＞0）时化学反应的方向——高温下反应自发进行【典型例题 1】某反应：A⇌ B+C 在低温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过△S ＜ 0△H＞0所有温度下反应均不能自发进行△S ＞ 0△H＜0所有温度下均可自发进行△S ＞ 0△H＞0高温下反应自发进行 △S ＜ 0△H＜0低温下反应自发进行3程△H、△S 的判断正确的是（ ）A．△H＜0、△S＜0 B．△H＞0、△S＜0 C．△H＜0、△S＞0 D．△H＞0、△S＞0【答案】D考点：化学反应方向的判断（2）第Ⅱ象限符号为“＋、—” （△S＞0、△H＜0）时化学反应的方向——所有温度下反应均能自发进行【典型例题 2】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)===2N2O(g)ΔH＝＋163 kJ·mol －1B．Ag(s)＋ Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127 kJ·mol －11C．HgO(s)===Hg(l)＋ O2(g) ΔH＝＋91 kJ·mol －1D．H 2O2(l)=== O2(g)＋H 2O(l) ΔH＝－98 kJ·mol －11【答案】D【解析】试题分析：A、反应是吸热反应△H＞0，△S＜0，任何温度下都不能自发进行，故 A 错误；B、反应是放热反应△H＜0，△S＜0，高温下不能自发进行，故 B 错误；C、反应是吸热反应△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，故 C 错误；D、反应是放热反应△H＜0，△S＞0，任何温度下都能自发进行，故 D 正确；故选 D。考点：考查焓变和熵变（3）第Ⅲ象限符号为“—、—” （△S＜0、△H＜0）时化学反应的方向——低温下反应可以自发进行4【典型例题 3】常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气及水有可能发生反应，即：4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)，已知该反应在 298K 时的△H=-444.3 kJ·mol—１ ，△S=-280.1 J·mol —1·K—1试问该反应在常温下是否自发进行？（4）第Ⅳ象限符号为“—、＋” （△S＜0、△H＞0）时化学反应的方向——所有温度下反应均不能自发进行【典型例题 4】CO(g)＝C(s，石墨)＋ O2(g)，其△H＝110.5 kJ·mol—１ △S=-89.36J·mol —121·K—1，试判断该反应在 298Ｋ和 2000Ｋ时反应是否自发进行？【解析】298Ｋ时，△H—Ｔ△S＝110.5 kJ·mol—１ —298Ｋ×10 —3×（—89.36kJ·mol —1·K—1) ==137.13 kJ·mol—１ ＞0，故２９８Ｋ时反应不能自发进行。2000Ｋ时，△H-Ｔ△S＝110.5 kJ·mol-1—2000Ｋ×10 —3×（—89.36kJ·mol —1·K—1) ==289.22kJ·mol—１ ＞0，故 2000Ｋ时，反应也不能自发进行。事实上，△S＜0、△H＞0 时，仅从符号上进行分析，无论温度如何变化，恒有△H—Ｔ△S＞０，故化学反应的方向——所有温度下反应均不能自发进行。【点评】从以上四个象限的情况来看，交叉象限的情况相反相成，第Ⅰ象限（高温下反应自发进行）和第Ⅲ象限（低温下反应自发进行）相反相成，第Ⅱ象限（所有温度下均可自发进行）和第Ⅳ象限（所有温度下反应均不能自发进行）相反相成。分析化学反应的方向的热力学判据是△H—T△S＜0，而这个判据是温度、压强一定的条件下反应自发进行的趋势，并不能说明反应能否实际发生，因为反应能否实际发生还涉及动力学问题。二、化学平衡状态的建立1、可逆反应：（1）定义在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。（2）特点①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。5（3）表示可逆反应化学方程式中用“ ”表示。2、化学平衡状态（1）概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。（2）特征：①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。②等：V（正）==V（逆）≠0③动：化学平衡是动态平衡。虽然 V（正）==V（逆） ，但正、逆反应仍在进行。④定：反应物和生成物的浓度保持一定。⑤变：外界条件改变，平衡也随之改变。3、化学平衡状态的判断（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全是气体参加的体积可变反应，体系的压强不随时间而变化。例如：N2＋3H 2 2NH3。②体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。③全是气体参加的体积可变反应，体系的平均相对分子质量不随时间变化。例如：2SO2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)。④对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。⑤对于有颜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，如2NO2(g) N 2O4(g)。6⑥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。【典型例题 5】 【百强校·2016 届西安市铁一中 12 月月考】可以证明可逆反应 N2 + 3H2 2NH3已达到平衡状态的是 （ ）①一个 N≡N 断裂的同时，有 3 个 H－H 键断裂；②一个 N≡N 键断裂的同时，有 6 个 N－H键断裂；③其它条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变；④恒温恒容时，体系压强不再改变；⑤NH 3、N 2、H 2的体积分数都不再改变；⑥恒温恒容时，混合气体的密度保持不变；⑦正反应速率 v(H2) = 0．6 mol/(L·min)，逆反应速率 v(NH3) = 0．4 mol/(L·min)A．全部 B．①③④⑤ C．②③④⑤⑦ D．③⑤⑥⑦【答案】C【考点定位】本题主要是考查化学平衡状态的判断【点评】判断化学平衡状态的关键明确平衡状态的含义和判断依据，在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为 0） ，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，简单说就是变量不再发生变化即可说明达到平衡状态。该题需要注意方程式中气体的化学计量数关系，注意平衡时的浓度关系、物质的量关系不能作为判断是否平衡的依据。【迁移训练 1】 【山东滕州一中 2016 届 10 月月考】在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g) 2C(g)；ΔH0 它是非自发反应B W(s)＋xG(g)=2Q(g) ΔH0【答案】B10【考点定位】本题考查了反应自发进行的判断 【点评】熟悉熵变与焓变与反应自发进行关系是解题关键，在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G 来表示，且△G=△H-T△S，当△G=△H-T△S＜0 时，反应向正反应方向能自发进行；当△G=△H-T△S=0 时，反应达到平衡状态；当△G=△H-T△S＞0 时，反应不能向正反应方向自发进行，答题时注意灵活应用。【迁移训练 3】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)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ·mol －1B．H 2O2(l)=== O2(g)＋H 2O(l) ΔH＝－98 kJ·mol －112C．HgO(s)= ==Hg(l)＋ O2(g) ΔH＝＋91 kJ·mol －112D．Ag(s)＋ Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol －112【答案】B【解析】试题分析：A、2N 2(g)＋O 2(g)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ·mol－1 ，该反应是体系混乱程度减小的吸热反应，11考点：考查反应可以自发性进行的判断的知识。1专题 8.2 化学反应的方向和限度1． 【宁夏银川二中 2016 届第三次月考】在 298 K、101.325 kPa 时发生下列反应：①2H 2(g)＋O 2(g)=2H2O(l) ②CaO(s)＋CO 2(g)=CaCO3(s)；其熵变分别为 ΔS 1和 ΔS 2，则下列情况中正确的是 （ ）A．ΔS 1＞0，ΔS 2＞0 B．ΔS 1＜0，ΔS 2＜0C．ΔS 1＜0，ΔS 2＞0 D．ΔS 1＞0，ΔS 2＜0【答案】B【解析】试题分析：根据方程式可知正反应均是体积减小的，则 ΔS 1＜0、ΔS 2＜0，答案选 B。考点：考查熵变判断2． 【黑龙江牡丹江一中 2016 届 10 月月考】下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是 （ ）A．混合物中各组分的浓度改变 B．正、逆反应速率改变C．混合物中各组分的含量改变 D．混合体系的压强发生改变【答案】C考点： 化学平衡状态的判断3． 【黑龙江牡丹江一中 2016 届 10 月月考】在密闭容器中进行如下反应：X 2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知 X2、Y 2、Z 的起始浓度分别为 0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 （ ） A． Z 为 0.3mol/L B． Y 2为 0.4mol/L C． X 2为 0.2mol/L D． Z 为 0.4mol/L 【答案】A【解析】试题分析：若反应物 X2完全反应，则生成物的最大值为 0.4mol/L，即 Z 的范围为 0-0.4mol/L，X 2的最小值为 0，Y 2的最小值为 0.2mol/L，若生成物全转化为反应物，则 X2最大值为 0.2mol/L，Y 2的最大值为 0.4mol/L，所以选 A。考点： 可逆反应的特征24．下列说法正确的是 （ ）A．ΔH＜0、ΔS＞0 的反应在温度低时不能自发进行B．NH 4HCO3(s)=NH3(g)＋H 2O(g)＋CO 2(g) ΔH＝＋185．57 kJ/mol 能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向【答案】B考点：考查化学反应的方向。5． 【2017 届山东省枣庄三中高三上 10 月学情调查】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH 2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO 2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是 （ ）A．2v(NH 3)＝v(CO 2) B．密闭容器中 c(NH3)∶c(CO 2)＝2∶1C．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【答案】C【解析】试题分析：A．没有指明正、逆速率，不能判断是否到达平衡或是反应向哪进行，A 错误；B、当体系达平衡状态时，c（NH 3）：c（CO 2）可能是 2：1，也可能不是，与各物质的初始浓度及转化率有关，B 错误；C、随反应进行混合气体的质量增大，容器的容积不变，反应混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明到达平衡状态，C 正确；D、体系中氨气和二氧化碳的体积之比始终是 2：1，所以氨气的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态，D 错误，答案选 C。【考点定位】考查可逆反应平衡状态判断6． 【2017 届浙江省嘉兴一中高三上学期 10 月月考】可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是 （ ）A．正反应速率等于逆反应速率，且都为零3B．反应物和生成物的浓度相等C．反应体系中混合物的组成保持不变D．断开化学键吸收的能量等于形成化学键所放出的能量【答案】C考点：考查了化学平衡的特征、化学反应中的能量变化的相关知识。7．在某一容积为 5 L 的密闭容器内，加入 0.2 mol 的 CO 和 0.2 mol 的 H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H 2O(g) CO2(g)＋H 2(g)，反应中 CO2的浓度随时间变化情况如图：（1）根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO 的化学反应速率为 ________________，反应达平衡时， c(H2)＝________。（2）判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。①CO 减少的速率和 CO2减少的速率相等②CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都相等③CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都不再发生变化【答案】 （1）0.003 mol/(L·min) 0.03 mol/L （2）①③【解析】 （1）由图分析 10 min 达到平衡，CO 2浓度增加了 0.03 mol/L，则 CO 浓度减小 0.03 mol/L，所以 v(CO)＝ ＝0.003 mol/(L·min)，由于起始时，H 2浓度为 0，所以0.03 mol/L10 min达到平衡时 c(H2)＝0.03 mol/L；（2）CO 减少的速率是正反应速率，CO 2减小速率是逆反应速率，化学平衡是动态平衡，是正、逆反应速率相等，并不是停止反应。8． 【2017 届湖北省大冶一中高三上学期 8 月月考】氮是地球上含量较丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、日常生活中有着重要作用。4（1）右图是 1mol NO2(g)和 1mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)过程中能量变化示意图，请写出 NO2和 CO 反应的热化学方程式 。（2）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) A其化学平衡常数 K 与温度 t 的关系如下表：0H完成下列问题：①比较 K1、K 2的大小：K 1 K2（填“” 、 “=”或“②AC（2）①正反应放热，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，K 1K2；②A．正逆反应速率等于系数比， 一定平衡； B．正逆反应速率等于系数比，23():():2vHN正 逆所以 ，不平衡；C．反应后气体物质的量改变，所以压强为变量，3N正 正容器内压强保持不变一定平衡； D．根据 ，密度是恒量，混合气体的密度保持不mv变不一定平衡。5考点：本题考查化学反应中的能量变化、平衡常数、平衡标志。1． 【百强校·2016 届西安第四次月考】一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，可逆反应A(s)+3B(g) 2C(g)达到平衡时，下列说法正确的是 （ ）①C 的生成速率和 C 的分解速率相等； ②单位时间内生成 a mol A，同时生成 3a mol B；③气体密度不再变化； ④混合气体的总压强不再变化；⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2； ⑥混合气体的平均相对分子质量不变 A．②④⑤ B．①③④⑥ C．①②④⑥ D．①②③④⑤【答案】B考点：考查可逆反应平衡状态的判断的知识。2．下列说法正确的是 （ ）A、反应 2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的 △H” “＝”或“；500℃时 K3=1/3.15，900℃K 3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K 增大，正反应是吸热反应。或温度升高，K 1增大，K 减小，则△H 10，则△H 20。11考点：考查化学平衡1．【2015 天津理综化学】下列说法不正确的是 （ ）A．Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行B．饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同C．FeCl 3和 MnO2均可加快 H2O2分解，同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同D．Mg(OH) 2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH) 2(s) Mg2+(aq)+2OH—(aq)，该固体可溶于NH4Cl 溶液【答案】C【解析】A 项 Na 与 H2O 的反应是固体液体反应生成气体，故该反应为熵增的反应，故△S0，在反应中钠会熔化成一光亮的小球四处游动，发出咝咝声响，故该反应为放热反应，则△H v(吸氢)（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。【答案】（3）ac（4）光能转化为化学能【解析】试题分析：（3）MH x(s)+yH2(g) MHx+2y(s) Δ H0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。a.平衡时气体16【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用【名师点晴】本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用、化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。在书写燃料电池电极反应时，要注意掌握一般的书写方法：①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4 价的 C 在酸性溶液中以 CO2形式存在，在碱性溶液中以 CO32-形式存在)；④溶液中不存在 O2-：在酸性溶液中它与 H+结合成 H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成 OH-。本题的易错点和难点是 c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。分析时，要注意从题目中寻找线索并结合反应的特征分析。