第08讲 化学反应的方向和限度（暑假预习讲义））新高二化学苏教版

第08讲 化学反应的方向和限度 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1．知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 2．能综合考虑反应的焓变和熵变，据此判断简单反应的方向。 3．了解化学反应的可逆性。通过化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。理解并会判断化学平衡状态的标志。 预习重点 化学反应方向的判断。化学反应的可逆性；化学平衡状态。 预习难点 用焓变和熵变综合判断化学反应的方向。判断化学平衡状态的依据和方法。 情｜境｜启｜思 在自然界和化学世界中，有些过程会自发进行，而有些则需要外界条件的推动。观察下图中的现象，思考哪些因素决定了一个化学反应能否自发进行，以及反应能进行到什么程度。 深｜研｜精｜炼 知识点01 化学反应的方向 1.自发过程 (1)定义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自发进行的过程。 (2)判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。 ①水分解成氢气和氧气的反应：不能自动进行。 ②氯气与溴化钾溶液的反应：Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2。 ③乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应：CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。 ④氮气和氧气生成一氧化氮的反应：不能自动进行。 (3)生活中的自发过程 ①花香四溢；②酒香扩散(酒香不怕巷子深)；③食盐在水中溶解； ④石头在水中会自动沉底；⑤墨汁在水中扩散等。 2.自发反应 (1)概念：在一定条件下能自动进行的反应，我们称之为自发反应。一定条件指温度、光照、催化剂、压强等条件。 (2)特点：具有方向性，即许多化学反应的正反应能自动进行，而其逆反应无法自动进行。 【特别提醒】 (1)自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。 (2)非自发反应在一定条件下也能发生。 (3)判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢无关。 2.化学反应进行方向的判断 (1)焓变与化学反应的方向 多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 (2)反应熵变与反应方向 ①熵和熵变 A.熵是衡量一个体系混乱度的物理量。符号：S。 B.熵变：反应前后体系熵值的变化，符号：ΔS。 ②熵增或熵减的判断 A.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS>0，是熵增大的过程。 B.气态物质物质的量增大的反应，通常ΔS>0，是熵增大的反应。 C.气态物质物质的量减小的反应，通常ΔS<0，是熵减小的反应。 ③熵变与化学反应的方向 对硝酸铵的溶解、碳酸钙的分解、氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应这三个自发进行的过程而言，它们都是熵增大的（ΔS＞0）。但也有些自发反应是熵减小的（ΔS＜0）， 如氢气在氧气中点燃生成水、氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体等。因此，也不能仅用熵增大（ΔS＞0）或熵减小（ΔS＜0）来判断化学反应能否自发进行。 (3)焓变、熵变对反应方向的共同影响 ①分析下列几种变化的方向性 变化 能否自发 焓变(ΔH) 熵变(ΔS) CO2(s)―→CO2(g) 能 ΔH＞0 ΔS＞0 2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s) 能 ΔH＜0 ΔS＜0 K(s)＋H2O(l)===K＋(aq)＋OH－(aq)＋H2(g) 能 ΔH＜0 ΔS＞0 Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s) 能 ΔH＜0 ΔS＜0 结论：仅利用ΔH或ΔS的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的大小。 ②化学反应的自发性的判断依据 在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焓变和熵变，可以判断反应能否自发进行。 焓变ΔH 熵变ΔS ΔH-TΔS的值 反应能否自发进行 <0 >0 <0 一定自发 >0 <0 >0 一定非自发 <0 <0 低温时<0 低温自发 >0 >0 高温时<0 高温自发 【例1】 下列说法正确的是 A．吸热反应都需要加热才能发生 B．的反应一定为自发反应 C．反应  在高温下能自发进行 D．反应能自发进行，则该反应的 【答案】C 【详解】A．吸热反应的发生与是否加热无必然联系，如与的反应为吸热反应，常温下即可发生，A错误； B．反应自发的判据为，仅无法判断反应一定自发，若为较大正值，低温时可能大于0，反应不能自发进行，B错误； C．该反应中气体分子数增大，故，结合已知，根据，高温下足够大，可满足，反应能自发进行，C正确； D．该反应中气体分子数减少，故，若反应能自发进行则，代入公式可知只有时才可能满足，因此该反应，D错误； 故选C。 【即练1】 下列说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 C．能够自发进行的反应一定是放热反应 D．ΔH<0的反应均是自发进行的反应 【答案】B 【详解】A．反应是否自发进行的判据是ΔH-TΔS<0，若ΔH<0，低温条件下熵减的反应也可以自发进行，因此自发进行的反应不一定是熵增过程，A错误； B．冰是固态，室温下熔化为液态水，体系混乱度增大，ΔS＞0，因此该过程是熵增的过程，B正确； C．能够自发进行的反应不一定是放热反应，如ΔH＞0、ΔS＞0的反应，高温下满足ΔH-TΔS<0，即可自发进行，C错误； D．ΔH<0的反应并非都能自发进行，若ΔH<0、ΔS<0，高温下ΔH-TΔS＞0，反应不能自发进行，D错误； 故选B。 【即练2】下列说法正确的是 A．反应在任何温度下都可自发进行 B．硫酸工业生产中发生反应   ，工业上合成应采用高压条件，因为高压既可增大反应速率又可以提高反应物的转化率 C．对于反应：HCl气流可抑制反应进行 D．已知反应   ，积极研究此反应合适的催化剂有助于除去二氧化碳 【答案】A 【详解】A．该反应为放热反应，反应后气体物质的量增大，熵增，根据吉布斯自由能公式，任意温度下均满足，热力学上可自发进行，A正确； B．硫酸工业中催化氧化反应，常压下转化率已达90%以上，高压会大幅提升设备和能耗成本，实际生产采用常压而非高压，B错误； C．该反应为结晶水合物的失水反应，平衡常数，气流可带走水蒸气，降低分压，使平衡正向移动，促进反应进行；且通的目的是抑制水解，并非抑制失水反应，C错误； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的方向和限度，该反应、，任意温度下，为非自发反应，加入催化剂也无法发生，不能用于除去，D错误； 故选A。 知识点02 可逆反应与化学反应的限度 1.可逆反应的概念 可逆反应是指在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向同时进行的化学反应。 2.可逆反应的特征 (1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 3.常见的可逆反应举例 【特别提醒】可逆反应的特征 可逆反应是指在相同条件下进行，正反应和逆反应同时进行的反应。因此，研究可逆反应，要抓住以下要点： ①正反应和逆反应在相同条件下同时进行。 ②不管反应进行到什么程度，整个反应体系中反应物和生成物同时存在。 ③生成物的产率小于100%。 【例2】 已知反应  △H<0，下列说法正确的是 A．常温下反应就可以自发进行 B．任何温度下反应均可以自发进行 C．仅高温下反应可以自发进行 D．任何温度下反应均难以自发进行 【答案】B 【详解】对于反应，表明反应为放热过程；反应后气体分子数从2变为3，体系混乱度增大，故；代入吉布斯自由能公式，由于且，在任何温度下均小于0，因此该反应在任何温度下均可自发进行，B符合题意； 故选B。 【即练1】 在密闭容器中发生如下反应：。其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，得到下列图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，表示平衡转化率)。下列分析正确的是 A．如图1反应：此反应的 B．如图1反应：若，则 C．如图2反应：此反应的，且 D．如图3反应：时刻改变的条件可能是加入了催化剂 【答案】D 【详解】A．由图1可知，p1时，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，正反应ΔH<0，A错误； B．由图1可知，若p1>p2，向T轴作垂线，温度相等，增大压强，则A的转化率升高，平衡正向移动，说明正向是气体物质的量减小的反应，则a＋b>c，B错误； C．由图2可知，T1<T2，升高温度生成物含量减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，C错误； D．根据图3可知，t1时刻改变条件使正逆反应速率都增大，且平衡不移动，改变的条件可能是加入了催化剂，D正确； 故选D。 【即练2】已知：  ，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．时改变的条件：向容器中加入A B．之后时平衡向正反应方向移动 C．平衡时A的体积分数 D．平衡时B(g)的物质的量浓度： 【答案】C 【分析】根据图示可知：反应从正反应方向开始，至t1时刻反应达到平衡状态，在t2时刻正反应速率不变，然后逐渐增大，说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C，据此分析； 【详解】A．t2时刻正反应速率瞬间不变，然后逐渐增大，说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C，A错误； B．根据上述分析可知：在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C，生成物浓度突然增大，v逆突然增大，v逆大于v正，则t2~ t3时反应向逆方向移动，直至建立新的化学平衡状态，B错误； C．最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1:2，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1:2，因此平衡时A的体积分数φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ)，C正确； D．根据上述分析可知：在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C，平衡逆向移动，B的物质的量增大，浓度c(II)>c(I)，D错误； 故选C。 知识点03 化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 在反应物转化为生成物的一瞬间，逆反应开始进行。 反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，由于生成物浓度很小，逆反应速率很小。 随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率随着反应物浓度的下降逐渐变小；生成物浓度逐渐增大，逆反应速率随着生成物浓度的上升不断增大。 当正反应速率与逆反应速率相等时，达到一种平衡状态，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，正反应和逆反应都没有停止。 2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了最大“限度”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 (2)化学平衡状态的特征 ①研究的对象是可逆反应。 ②化学平衡的条件是v正和v逆相等。 ③化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。 ④当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为恒定值。 ⑤若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。 3.化学平衡状态的判断依据 （1）正反应与逆反应速率相等：v正＝v逆 ①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 （2）反应混合物中各组分的质量或浓度保持不变。 可逆反应具备这两个依据之一(同时另一条件肯定也满足)，则就达到了化学平衡状态，否则就没达到。 2．化学平衡状态的判断方法 （1）v正＝v逆： 以容积不变的密闭容器中的反应N2+3H2⇌2NH3为例： 在一定条件下，若符合下列条件之一，则反应达到平衡状态。 ①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率，如有m mol N2消耗同时生成m mol N2。 ②不同的物质：速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，即必须是一个v正一个是v逆，且两者之比等于化学计量数之比，如有m mol N≡N键断裂就有3m mol H-H键生成。 （2）对于体系中的各组成成分： 以容积不变的密闭容器中的反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g)为例： 在一定条件下，若符合下列条件之一，则反应一定达到平衡状态。 ①质量或质量分数不变。 ②物质的量、物质的量浓度、物质的量分数或体积分数不变。 （3）对于体系中的混合物 以反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g)为例： ①若m＋n≠p＋q，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。 ②若m＋n＝p＋q，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总是保持不变(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据。 （3）对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)： A.气体质量不变，达到平衡状态； B.若b≠c＋d，则气体的总物质的量、气体的平均相对分子质量、总压强、气体的平均密度不变均说明已达到平衡状态； 【特别提醒】(1)关于各组成成分的判断不适用于总质量、总物质的量、气体总体积等。 (2)化学平衡状态的标志为反应混合物中各组分的含量恒定不变，如2A(g)＋B(g) ⇌3C(g)，c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶1∶3，并未体现出恒定不变，因此不能作为化学平衡状态的判据。 【例3】 工业上可用和合成甲醇，发生反应：，向密闭容器中充入和发生上述反应，在一定条件下达到平衡。平衡时，下列有关说法正确的是 A．、、和的物质的量浓度之比一定为1:3:1:1 B．完全转化为 C．正反应速率和逆反应速率都为0，反应停止 D．单位时间内消耗，同时生成 【答案】D 【详解】A．化学平衡时各物质的物质的量浓度不再改变，平衡时各物质浓度比不一定等于化学计量数之比，所以、、和的物质的量浓度之比为1:3:1:1时反应不一定平衡，故不选A； B．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此不可能完全转化为，故不选B； C．化学平衡是动态平衡，平衡时正反应速率和逆反应速率相等但不为0，反应并未停止，故不选C； D．单位时间内消耗代表正反应速率，同时生成代表逆反应速率，二者速率比等于对应物质的化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡。 故选D。 【即练1】 工业上一般以和为原料合成甲醇，反应为：，若将一定量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是 A．容器内气体密度保持不变 B．每生成键，同时断开键 C．生成的速率与生成的速率相等 D．混合气体的平均相对分子质量不变 【答案】D 【详解】A．该反应全是气体，根据质量守恒，反应过程中气体的总质量保持不变。而反应又在恒温恒容密闭容器中进行，所以密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．生成时生成键，消耗时断开键，两个表示的都是正反应速率，未涉及逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．生成为正反应，生成为逆反应。而在同一方程式中，各物质的速率之比应等于其系数比，即平衡时，C不符合题意； D．气体总质量守恒，但正反应气体分子数减少。平均相对分子质量，反应未达到平衡时，气体分子数一直在减小，平衡后保持不变，D符合题意； 故选D。 【即练2】一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：。下列一定能说明该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．各物质的浓度之比等于化学计量数之比 C．速率关系： D．消耗，同时生成 【答案】A 【详解】A．该反应是气体分子数增大的反应，混合气体的质量不变，未达到平衡前，混合气体的平均相对分子质量是个变量，则当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，能说明该反应达到平衡状态，A符合题意； B．各物质的浓度之比等于化学计量数之比，不能说明各组分的浓度保持不变，则不能说明该反应达到平衡状态，B不符合题意； C．未指明是正反应速率还是逆反应速率，且速率关系应为，才符合反应的计量关系，但仅这样也不能说明正、逆反应速率相等，所以不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．消耗0.05 mol CH4，同时生成0.2 mol H2，符合化学反应计量比，但并未体现同一组分正、逆反应速率相等，不能说明反应达到化学平衡状态，D不符合题意； 故选A。 一、单选题 1．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列说法正确的是 A．液态水凝结成冰的过程，， B．固体溶解于水过程一定是，的变化不确定 C．室温下不能自发进行，说明该反应的 D．  能自发反应，则a只可能等于1 【答案】D 【详解】A．同种物质，液态的能量大于固态，则水凝结成冰的过程是放热过程，即，液态时的熵大于固态时的熵，则水凝结成冰的过程是熵减小的过程，即，故A错误； B．当固体物质在水中溶解时，粒子从有序排列转变为自由运动，这一变化 增加了熵。然而，由于水分子在溶质粒子周围形成了更为有序的排列，这又导致了熵的减小。由于水分子的溶剂化作用非常显著，因此整个溶解过程可能是熵增加的，也可能是熵减小的，故固体溶解于水过程不一定是，如溶于水，由于溶剂水分子被有序地束缚在水合离子周围，导致体系的熵减小，即，固体溶于水可能是放热也可能是吸热，故、的变化均不确定，故B错误； C．的，室温下不能自发进行，说明该反应，则，故C错误； D． ，满足了焓判据，题干没有限定是高温自发还是低温自发，则认定该反应能在任何温度下自发进行，则，则a只能等于1，故D正确； 故选D。 2．（25-26高二上·江苏南京·阶段检测）对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，下列说法正确的是 A．反应的ΔH < 0，ΔS >0 B．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能 C．反应的平衡常数可表示为K= D．增大体系的压强能增大活化分子百分数，加快反应的速率 【答案】B 【详解】A．该反应为化合反应，属于放热反应，ΔH<0，气体分子数减少（3mol→2mol），熵减，ΔS<0，故A错误； B．催化剂通过提供新路径降低活化能Ea，故B正确； C．平衡常数：可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积之比，反应的平衡常数可表示为K=，故C错误； D．增大压强提高单位体积内活化分子数，但百分数不变（百分数取决于温度或催化剂等），故D错误； 故选B。 3．（25-26高二上·江苏苏州·期中）通过  kJ·mol-1催化还原的方法，可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是 A．该反应在任何条件下都能自发进行 B．反应的平衡常数可表示为 C．其它条件不变，增大的值，CO的转化率下降 D．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变 【答案】C 【详解】A．该反应为放热（ΔH<0）且熵减（气体分子数减少），根据ΔG=ΔH-TΔS，高温时TΔS的正向贡献可能使ΔG>0，反应非自发，因此并非任何条件都能自发，A错误； B．平衡常数表达式应为生成物浓度幂乘积除以反应物浓度幂乘积，需考虑各物质系数，正确表达式为K=，选项B缺少平方，B错误； C．增大时，相当于增加CO浓度或减少NO浓度，CO浓度增加会促使反应右移，但CO自身转化率因初始量增加而下降，减少NO的浓度，会促进平衡逆移，CO的转化率下降，C正确； D．催化剂仅改变反应速率，不影响焓变（ΔH由物质状态决定），D错误； 故选C。 4．（24-25高二下·江苏无锡·期中）已知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ∆H=＋571.0 kJ·mol-1，两步热循环制H2的过程如图。 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)  ∆H 1=＋604.8 kJ·mol-1 过程Ⅱ：H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g)  ∆H 2 下列说法正确的是 A．∆H 2= -33.8 kJ·mol-1 B．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 C．过程Ⅱ在任何温度下均为自发反应 D．该制氢过程中FeO为催化剂 【答案】C 【详解】A．∆H=∆H 1+2 ∆H 2，∆H 2 = (∆H-∆H 1)=-16.9kJ/mol，∆H 2不等于 -33.8 kJ·mol-1，故A错误； B．过程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是放热反应，将化学能转化为热能，故B错误 ； C．过程Ⅱ的∆S>0、∆H<0，反应自发进行的判据：∆H-T∆S<0，该反应在任何温度下均为自发反应，故C正确； D．由题图可知，Fe3O4参与反应，但反应前后质量不变，为整个过程的催化剂，FeO是中间产物，故D错误； 故选C。 5．（24-25高二上·山东潍坊·期中）自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定能迅速进行 B．的反应在任何温度下都能自发进行 C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不一定能自发进行 【答案】B 【详解】A．时，反应能自发进行，但反应速率不一定大，比如金属的腐蚀，A错误； B．，若，则，该反应在任何温度下都能自发进行，B正确； C．反应能否自发进行由反应的焓变、熵变和温度共同决定，熵增大的反应有利于反应的自发进行，但是熵增加的反应不一定都是自发反应，C错误； D．反应能否自发进行由反应的焓变、熵变和温度共同决定，吸热、放热反应在一定条件下可能自发进行，如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热、但该反应可自发进行，放热反应常温不一定能自发进行，如铝热反应在常温下不能自发进行，D错误； 故选B。 6．（24-25高二上·江苏南京·期中）恒温恒容下可逆反应达到平衡的标志是 A．C的生成速率是A的消耗速率的2倍 B．A、B、C的浓度不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．A、B、C的分子数之比为 【答案】B 【详解】A．都为正反应速率，不能说明反应达到平衡，A错误； B．各物质的浓度不变，可以说明反应达到平衡，B正确； C．混合气体总质量不变，容器的体积不变，则密度始终不变，混合气体的密度不再变化，不能说明反应达到平衡，C错误； D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度不再改变，则不能说明反应达到平衡，D错误； 故选B。 7．（25-26高二上·江苏泰州·阶段检测）固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ① ② 下列判断正确的是 A．①中的为固态，②中的为气态 B．当反应①气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态 C．反应①的产物比反应②的产物的热稳定性更好 D．1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ 【答案】D 【详解】A．升华吸热，故气态的能量高于固态。两反应的产物相同，根据盖斯定律，反应物总能量越高，反应的焓变越小。因，故反应①的反应物总能量高于反应②，因此反应①中的为气态，反应②中的为固态，A错误； B．反应①中为气态，反应为，气体总物质的量在反应过程中始终不变，因此不能作为判断平衡状态的依据，B错误； C．两反应的产物均为HI(g)，是同一物质，其热稳定性由物质本身决定，与反应物状态无关，故稳定性相同，C错误； D．固态碘升华的焓变可通过盖斯定律计算：，即1 mol固态碘升华吸热35.96 kJ，D正确； 故选D。 8．（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程： 第一步：快速平衡 第二步：慢反应 第三步：快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是 A． B．第二步反应的活化能大于第三步反应的活化能 C．第三步反应中N2O与H2O的每一次碰撞都是有效碰撞 D．反应的中间产物只有N2O2 【答案】B 【详解】A．直接用不同物质表示化学反应速率时要标明正逆，没有标明正逆，A错误； B．活化能越大，反应速率越小，则第二步的反应较慢，则活化能较大，B正确； C．只有发生化学反应的碰撞才为有效碰撞，C错误； D．由反应历程可知，N2O2、N2O都为中间产物，D错误； 故选B。 9．（24-25高二上·江苏南京·阶段检测）氯元素具有多种化合价，可形成、、、和等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下，氧化HCl可获得 对于该反应下列说法正确的是 A．该反应 B．4mol HCl与反应转移电子数约为 C．的使用能降低该反应的焓变 D．反应的平衡常数 【答案】A 【详解】A．对于该反应，生成物气体分子总数小于反应物气体分子总数，即∆S＜0， A正确； B．由于该反应为可逆反应，4mol HCl与1molO2混合时，参加反应的HCl的物质的量小于4mol，则反应转移电子数小于，B不正确； C．为该反应的催化剂，催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，所以的使用不改变该反应的焓变，C不正确； D．由于反应物和生成物都呈气态，所以反应的平衡常数，D不正确； 故选A。 10．（24-25高二下·江苏徐州·期末）利用废气制取单质硫的常见途径有：①；②用ZnO与反应生成ZnS，再用溶液浸取ZnS得到单质硫。下列说法正确的是 A．途径①中， B．途径①中 C．途径②中，ZnO是反应的催化剂 D．途径②中每回收32g硫，理论消耗 【答案】D 【详解】A．反应①为气体减少的反应，熵减，ΔS<0，反应能自发进行，则ΔH＜0，A错误； B．固体的浓度为常数，不出现在平衡常数表达式中，正确表达式：，B错误； C．ZnO在途径②中作为反应物被消耗生成ZnS，并非催化剂，C错误； D．根据反应，可知关系式为，途径②中每回收32g硫，理论消耗1mol，D正确； 故选D。 二、解答题 11．（25-26高二下·江苏南京·阶段检测）裂解可以获得、、、等许多重要的化工原料。 已知：Ⅰ．  ； Ⅱ．  ； 一些物质的燃烧热如表： 物质 燃烧热 （正） （异） (1)若反应Ⅰ中为正丁烷，则________，该反应能自发进行的条件是________。 (2)2 L恒容密闭容器中分别通入（正，g）或1 mol （异，g）发生反应Ⅰ、Ⅱ，两种反应物的平衡转化率随温度变化的关系如图所示： ①图中代表异，g）的平衡转化率随温度变化的曲线是________（填“M”或“N”），理由是________。 ②若640℃时在2 L恒容密闭容器中通入（异，g），此时容器的压强为p kPa，达到平衡时的选择性，则的体积分数是________； (3)为了提高丙烯的产量，工业上常用丙烷无氧催化脱氢技术制丙烯。主反应脱氢物质的相对能量的部分反应历程如图所示（TS代表过渡态，代表铂催化剂）。 ①该反应历程中决速步骤的化学方程式是________。 ②根据图中数据，丙烷无氧催化脱氢制丙烯的相对能量变化________（填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”）。 【答案】(1) 高温 (2) N （正，g）的燃烧热比（异，g）小，（正，g）的能量高，稳定性差（合理即可） 20% (3) 无法判断 【详解】（1）目标反应为    ，根据盖斯定律，目标反应（正，g）燃烧热反应燃烧热反应燃烧热反应，故； 其，，由于时反应自发，因此，反应自发进行的条件是高温； （2）（正，g）的燃烧热比（异，g）小，（正，g）的能量高，所以反应Ⅰ和Ⅱ对于正丁烷来说，更小，即正丁烷发生反应Ⅰ和Ⅱ时吸热更少，温度相同时，正丁烷的平衡转化率更高，故图中代表（异，g）的平衡转化率随温度变化的曲线是N；在640℃时，（异，g）的平衡转化率是50%，恒容密闭容器中各气体组分的物质的量之比为分压之比，达到平衡时，的选择性（即发生反应Ⅱ），则反应Ⅰ占转化的60%，列三段式： Ⅰ． Ⅱ． 平衡时总压为1.5p kPa；故的体积分数是； （3）该历程中第一步能垒是，第二步能垒是，能垒大的步骤为决速步骤，故决速步骤是； 因为中和H从催化剂表面解吸需要吸收能量，而成键又放出能量，没有给出二者的数据，故无法判断丙烷无氧催化脱氢制丙烯的相对能量变化与-0.95 eV的相对大小。 12．（25-26高二下·江苏盐城·期中）在容积为2 L的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题： (1)800℃时，0~5min内，以B表示的平均反应速率为_______。 (2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据有_______。 a．容器中压强不变　b．混合气体中不变　c．　d． (3)利用图中数据计算：800℃时A物质的平衡转化率为_______，800℃时的平衡常数_______，该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。 (4)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大反应速率的是_______(填标号) a．加入催化剂　b．恒容条件充入氩气　c．升高温度　d．增大初始投料比 (5)700℃时，该反应的K值比800℃时_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。700℃下某时刻测得体系中各物质的量如下：，，，，则此时该反应_______(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 【答案】(1) (2)ab (3) 60%(或0.6) 1.8 吸热 (4)c (5) 偏小 向逆反应方向进行 【详解】（1）根据反应，B与D的化学计量数之比为，因此。由图可知，时5 min内，则。容器体积为，则。根据反应速率公式，可得：。 （2）a．容器中压强不变：该反应前后气体总物质的量不相等，容器容积固定，压强与气体物质的量成正比，因此压强不变时，说明气体总物质的量不再变化，反应达到平衡状态，a选项正确； b．混合气体中不变：平衡状态的本质特征是各组分浓度不再变化，因此不变时反应达到平衡状态，b选项正确； c．：平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，即，也就是，该选项的速率关系不满足平衡要求，c选项错误。 d．：仅表示浓度相等，不能说明浓度不再变化，无法判断是否达到平衡，d选项错误。 因此能判断平衡的依据是ab。 （3）A的平衡转化率：平衡时，根据反应式，A与D的化学计量数之比为，则。初始，因此A的平衡转化率。 平衡常数K的计算：平衡时各物质的浓度：，，平衡常数，代入数据得：。 判断反应热效应：由图可知，时D的平衡物质的量大于，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应。 （4）a．加入催化剂：催化剂仅增大反应速率，不改变平衡状态，因此A的平衡转化率不变，a错误； b．恒容条件充入氩气：氩气不参与反应，各反应物、生成物浓度不变，反应速率不变，平衡也不移动，b错误； c．升高温度：升高温度，反应速率增大；又因为正反应是吸热反应，平衡向正反应方向移动，A的平衡转化率提高，c正确； d．增大初始投料比：相当于增大A的浓度，平衡正向移动，但A的平衡转化率降低，d错误； 因此选c。 （5）比较的大小：正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，因此时的比时偏小。 判断反应进行方向：计算此时的浓度商，各物质浓度：，，，，。计算平衡时的：平衡时，则，，，。因为，所以反应向逆反应方向进行。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 化学反应的方向和限度 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1．知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 2．能综合考虑反应的焓变和熵变，据此判断简单反应的方向。 3．了解化学反应的可逆性。通过化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。理解并会判断化学平衡状态的标志。 预习重点 化学反应方向的判断。化学反应的可逆性；化学平衡状态。 预习难点 用焓变和熵变综合判断化学反应的方向。判断化学平衡状态的依据和方法。 情｜境｜启｜思 在自然界和化学世界中，有些过程会自发进行，而有些则需要外界条件的推动。观察下图中的现象，思考哪些因素决定了一个化学反应能否自发进行，以及反应能进行到什么程度。 深｜研｜精｜炼 知识点01 化学反应的方向 1.自发过程 (1)定义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自发进行的过程。 (2)判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。 ①水分解成氢气和氧气的反应：____________。 ②氯气与溴化钾溶液的反应：__________________________________________________。 ③乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应：__________________________________________________________________________________。 ④氮气和氧气生成一氧化氮的反应：____________。 (3)生活中的自发过程 ①花香四溢；②酒香扩散(酒香不怕巷子深)；③食盐在水中溶解； ④石头在水中会自动沉底；⑤墨汁在水中扩散等。 2.自发反应 (1)概念：在一定条件下能________的反应，我们称之为自发反应。一定条件指温度、光照、催化剂、压强等条件。 (2)特点：具有______，即许多化学反应的______能自动进行，而其逆反应______自动进行。 【特别提醒】 (1)自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。 (2)非自发反应在一定条件下也能发生。 (3)判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢无关。 2.化学反应进行方向的判断 (1)焓变与化学反应的方向 多数自发进行的化学反应是______反应，但也有很多______反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 (2)反应熵变与反应方向 ①熵和熵变 A.熵是__________________的物理量。符号：______。 B.熵变：反应前后体系熵值的______，符号：____________。 ②熵增或熵减的判断 A.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS______0，是熵______的过程。 B.气态物质物质的量增大的反应，通常ΔS______0，是熵______的反应。 C.气态物质物质的量减小的反应，通常ΔS______0，是熵______的反应。 ③熵变与化学反应的方向 对硝酸铵的溶解、碳酸钙的分解、氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应这三个自发进行的过程而言，它们都是熵增大的（ΔS＞0）。但也有些自发反应是熵减小的（ΔS＜0）， 如氢气在氧气中点燃生成水、氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体等。因此，也不能仅用熵增大（ΔS＞0）或熵减小（ΔS＜0）来判断化学反应能否自发进行。 (3)焓变、熵变对反应方向的共同影响 ①分析下列几种变化的方向性 变化 能否自发 焓变(ΔH) 熵变(ΔS) CO2(s)―→CO2(g) 能 __________________ __________________ 2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s) 能 __________________ __________________ K(s)＋H2O(l)===K＋(aq)＋OH－(aq)＋H2(g) 能 __________________ __________________ Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s) 能 __________________ __________________ 结论：仅利用ΔH或ΔS的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的大小。 ②化学反应的自发性的判断依据 在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焓变和熵变，可以判断反应能否自发进行。 焓变ΔH 熵变ΔS ΔH-TΔS的值 反应能否自发进行 <0 >0 <0 ________ >0 <0 >0 __________ <0 <0 低温时<0 ________ >0 >0 高温时<0 ________ 【例1】 下列说法正确的是 A．吸热反应都需要加热才能发生 B．的反应一定为自发反应 C．反应  在高温下能自发进行 D．反应能自发进行，则该反应的 【即练1】 下列说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 C．能够自发进行的反应一定是放热反应 D．ΔH<0的反应均是自发进行的反应 【即练2】下列说法正确的是 A．反应在任何温度下都可自发进行 B．硫酸工业生产中发生反应   ，工业上合成应采用高压条件，因为高压既可增大反应速率又可以提高反应物的转化率 C．对于反应：HCl气流可抑制反应进行 D．已知反应   ，积极研究此反应合适的催化剂有助于除去二氧化碳 知识点02 可逆反应与化学反应的限度 1.可逆反应的概念 可逆反应是指在______条件下，既能向______方向进行，又能向______方向同时进行的化学反应。 2.可逆反应的特征 (1)同一条件下，正反应和逆反应______发生、______存在。 (2)反应______进行到底，反应物______实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质______同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应__________________。 3.常见的可逆反应举例 【特别提醒】可逆反应的特征 可逆反应是指在相同条件下进行，正反应和逆反应同时进行的反应。因此，研究可逆反应，要抓住以下要点： ①正反应和逆反应在相同条件下同时进行。 ②不管反应进行到什么程度，整个反应体系中反应物和生成物同时存在。 ③生成物的产率小于100%。 【例2】 已知反应  △H<0，下列说法正确的是 A．常温下反应就可以自发进行 B．任何温度下反应均可以自发进行 C．仅高温下反应可以自发进行 D．任何温度下反应均难以自发进行 【即练1】 在密闭容器中发生如下反应：。其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，得到下列图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，表示平衡转化率)。下列分析正确的是 A．如图1反应：此反应的 B．如图1反应：若，则 C．如图2反应：此反应的，且 D．如图3反应：时刻改变的条件可能是加入了催化剂 【即练2】已知：  ，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．时改变的条件：向容器中加入A B．之后时平衡向正反应方向移动 C．平衡时A的体积分数 D．平衡时B(g)的物质的量浓度： 知识点03 化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 在反应物转化为生成物的一瞬间，______开始进行。 反应开始时，反应物的浓度______，正反应速率______，由于生成物浓度很小，逆反应速率______。 随着反应的进行，反应物浓度逐渐______，正反应速率随着反应物浓度的______逐渐______；生成物浓度逐渐______，逆反应速率随着生成物浓度的______不断______。 当正反应速率与逆反应速率相等时，达到一种______状态，反应物的浓度和生成物的浓度________，正反应和逆反应都________。 2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率______时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度________的状态。也就是在给定条件下，反应达到了最大“______”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 (2)化学平衡状态的特征 ①研究的对象是______反应。 ②化学平衡的条件是v正和v逆______。 ③化学平衡是一种______平衡，此时反应并未______。 ④当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为______。 ⑤若外界条件改变，平衡可能________，并在新条件下建立________。 3.化学平衡状态的判断依据 （1）正反应与逆反应速率相等：v正＝v逆 ①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 （2）反应混合物中各组分的质量或浓度保持不变。 可逆反应具备这两个依据之一(同时另一条件肯定也满足)，则就达到了化学平衡状态，否则就没达到。 2．化学平衡状态的判断方法 （1）v正＝v逆： 以容积不变的密闭容器中的反应N2+3H2⇌2NH3为例： 在一定条件下，若符合下列条件之一，则反应达到平衡状态。 ①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率，如有m mol N2消耗同时生成m mol N2。 ②不同的物质：速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，即必须是一个v正一个是v逆，且两者之比等于化学计量数之比，如有m mol N≡N键断裂就有3m mol H-H键生成。 （2）对于体系中的各组成成分： 以容积不变的密闭容器中的反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g)为例： 在一定条件下，若符合下列条件之一，则反应一定达到平衡状态。 ①质量或质量分数不变。 ②物质的量、物质的量浓度、物质的量分数或体积分数不变。 （3）对于体系中的混合物 以反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g)为例： ①若m＋n≠p＋q，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。 ②若m＋n＝p＋q，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总是保持不变(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据。 （3）对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)： A.气体质量不变，达到平衡状态； B.若b≠c＋d，则气体的总物质的量、气体的平均相对分子质量、总压强、气体的平均密度不变均说明已达到平衡状态； 【特别提醒】(1)关于各组成成分的判断不适用于总质量、总物质的量、气体总体积等。 (2)化学平衡状态的标志为反应混合物中各组分的含量恒定不变，如2A(g)＋B(g) ⇌3C(g)，c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶1∶3，并未体现出恒定不变，因此不能作为化学平衡状态的判据。 【例3】 工业上可用和合成甲醇，发生反应：，向密闭容器中充入和发生上述反应，在一定条件下达到平衡。平衡时，下列有关说法正确的是 A．、、和的物质的量浓度之比一定为1:3:1:1 B．完全转化为 C．正反应速率和逆反应速率都为0，反应停止 D．单位时间内消耗，同时生成 【即练1】 工业上一般以和为原料合成甲醇，反应为：，若将一定量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是 A．容器内气体密度保持不变 B．每生成键，同时断开键 C．生成的速率与生成的速率相等 D．混合气体的平均相对分子质量不变 【即练2】一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：。下列一定能说明该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．各物质的浓度之比等于化学计量数之比 C．速率关系： D．消耗，同时生成 一、单选题 1．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列说法正确的是 A．液态水凝结成冰的过程，， B．固体溶解于水过程一定是，的变化不确定 C．室温下不能自发进行，说明该反应的 D．  能自发反应，则a只可能等于1 2．（25-26高二上·江苏南京·阶段检测）对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，下列说法正确的是 A．反应的ΔH < 0，ΔS >0 B．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能 C．反应的平衡常数可表示为K= D．增大体系的压强能增大活化分子百分数，加快反应的速率 3．（25-26高二上·江苏苏州·期中）通过  kJ·mol-1催化还原的方法，可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是 A．该反应在任何条件下都能自发进行 B．反应的平衡常数可表示为 C．其它条件不变，增大的值，CO的转化率下降 D．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变 4．（24-25高二下·江苏无锡·期中）已知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ∆H=＋571.0 kJ·mol-1，两步热循环制H2的过程如图。 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)  ∆H 1=＋604.8 kJ·mol-1 过程Ⅱ：H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g)  ∆H 2 下列说法正确的是 A．∆H 2= -33.8 kJ·mol-1 B．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 C．过程Ⅱ在任何温度下均为自发反应 D．该制氢过程中FeO为催化剂 5．（24-25高二上·山东潍坊·期中）自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定能迅速进行 B．的反应在任何温度下都能自发进行 C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不一定能自发进行 6．（24-25高二上·江苏南京·期中）恒温恒容下可逆反应达到平衡的标志是 A．C的生成速率是A的消耗速率的2倍 B．A、B、C的浓度不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．A、B、C的分子数之比为 7．（25-26高二上·江苏泰州·阶段检测）固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ① ② 下列判断正确的是 A．①中的为固态，②中的为气态 B．当反应①气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态 C．反应①的产物比反应②的产物的热稳定性更好 D．1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ 8．（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程： 第一步：快速平衡 第二步：慢反应 第三步：快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是 A． B．第二步反应的活化能大于第三步反应的活化能 C．第三步反应中N2O与H2O的每一次碰撞都是有效碰撞 D．反应的中间产物只有N2O2 9．（24-25高二上·江苏南京·阶段检测）氯元素具有多种化合价，可形成、、、和等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下，氧化HCl可获得 对于该反应下列说法正确的是 A．该反应 B．4mol HCl与反应转移电子数约为 C．的使用能降低该反应的焓变 D．反应的平衡常数 10．（24-25高二下·江苏徐州·期末）利用废气制取单质硫的常见途径有：①；②用ZnO与反应生成ZnS，再用溶液浸取ZnS得到单质硫。下列说法正确的是 A．途径①中， B．途径①中 C．途径②中，ZnO是反应的催化剂 D．途径②中每回收32g硫，理论消耗 二、解答题 11．（25-26高二下·江苏南京·阶段检测）裂解可以获得、、、等许多重要的化工原料。 已知：Ⅰ．  ； Ⅱ．  ； 一些物质的燃烧热如表： 物质 燃烧热 （正） （异） (1)若反应Ⅰ中为正丁烷，则________，该反应能自发进行的条件是________。 (2)2 L恒容密闭容器中分别通入（正，g）或1 mol （异，g）发生反应Ⅰ、Ⅱ，两种反应物的平衡转化率随温度变化的关系如图所示： ①图中代表异，g）的平衡转化率随温度变化的曲线是________（填“M”或“N”），理由是________。 ②若640℃时在2 L恒容密闭容器中通入（异，g），此时容器的压强为p kPa，达到平衡时的选择性，则的体积分数是________； (3)为了提高丙烯的产量，工业上常用丙烷无氧催化脱氢技术制丙烯。主反应脱氢物质的相对能量的部分反应历程如图所示（TS代表过渡态，代表铂催化剂）。 ①该反应历程中决速步骤的化学方程式是________。 ②根据图中数据，丙烷无氧催化脱氢制丙烯的相对能量变化________（填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”）。 12．（25-26高二下·江苏盐城·期中）在容积为2 L的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题： (1)800℃时，0~5min内，以B表示的平均反应速率为_______。 (2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据有_______。 a．容器中压强不变　b．混合气体中不变　c．　d． (3)利用图中数据计算：800℃时A物质的平衡转化率为_______，800℃时的平衡常数_______，该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。 (4)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大反应速率的是_______(填标号) a．加入催化剂　b．恒容条件充入氩气　c．升高温度　d．增大初始投料比 (5)700℃时，该反应的K值比800℃时_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。700℃下某时刻测得体系中各物质的量如下：，，，，则此时该反应_______(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $