第10讲 化学反应的方向—2026-2027学年新高二暑假衔接讲义——高中化学选修1

新高二暑假衔接讲义 第10讲 化学反应的方向 一、自发过程与自发反应 1．自发过程：在一定条件下，不需借助外力就能____________的过程。 （1）特点：①高能状态 → 低能状态（对外做功或释放热量）；②有序 → 无序（无序体系更加稳定）。 （2）实例：高山流水，自由落体，冰雪融化。 ， 2．自发反应：在给定的条件下，可以____________到显著程度的化学反应。如：钢铁生锈。 3．特征：具有____________，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 【对点训练1】 1．下列关于自发过程的叙述中，正确的是(　　) A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B．需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 2．下列反应属于非自发反应的是(　　) A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵 3．下列说法正确的是(　　) A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小 C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0 二、焓判据 1．放热过程中体系能量_______，ΔH_______，具有自发的倾向。 2．实验发现，大多数放热反应是可以自发进行的。 如：Zn(s) +CuSO4(aq) =ZnSO4 (aq) +Cu(s) ΔH =-216.8kJ/mol 3．有些吸热反应也可以自发进行，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热的，但是这个反应却是可以自发进行的，故不能只根据放热或者吸热来判断化学反应的方向，焓变只是影响反应方向的一种因素。 三、熵判据 1．熵的定义 描述体系_____________的物理量，一般用S表示。熵值越大，体系的混乱度_______。 2．熵的大小 同种物质的熵值与温度、物质的量其存在状态有关。 S高温 S低温 S多 S少 S(g) ____ S(l) ____ S(s)。 3．熵判据 体系的混乱度（即熵值）增加， ΔS＞0，反应有自发的倾向。 ， 有些熵减的过程也能自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯的反应，故熵变只是影响反应方向的一种因素。 4.计算式：△S＝S（生成物）－S（反应物） 变化过程 熵变 反应类型 增体反应 △S＞0 熵增反应 减体反应 △S＜0 熵减反应 盐的溶解 △S＞0 熵增反应 电离过程 △S＞0 熵增反应 【对点训练2】 1．对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是(　　) A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行 B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 C．反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D．固体的溶解过程与熵变无关 2．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．该反应中熵变、焓变皆大于0 B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行 D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 3. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。 关于该反应的下列说法中正确的是(　　) A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0 C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0 四、复合判据（自由能ΔG） 1. 定义：在等温、等压条件下的封闭体系中，自由能的变化ΔG = ΔH﹣TΔS。(单位为kJ/mol) 考点：图像分析，判断焓变熵的正负值 局限性：只能判断反应发生的可能性，不能判断反应是否实际发生 2. 判断标准： （1）当ΔG <0时，反应能自发进行； ， （2）当ΔG =0时，反应处于平衡状态； （3）当ΔG >0时，反应不能自发进行。 情况 焓变 熵变 自由能变化 反应能否自发进行 ① ΔH＜0 ΔS＞0 _________ _________ ② ΔH＞0 ΔS＜0 _________ _________ ③ ΔH＜0 ΔS＜0 _________ _________ ④ ΔH＞0 ΔS＞0 _________ _________ 3.反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T≥，为最低温度 ②若△S＜0，则T≤，为最高温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为：J·mol－1·K－1 ②△H的单位为：kJ·mol－1 ③T的单位为：K 【对点训练3】 1．反应：CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下才能自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，该温度下|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列选项正确的是(　　) A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0 2．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)(　　) A．会变成灰锡 B．不会变成灰锡 C．不能确定 D．升高温度才会变成灰锡 3．下列内容与结论相对应的是(　　) 选项 内容 结论 A H2O(g)变成H2O(l) 该过程的ΔS>0 B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0 C 一个反应的ΔH>0，ΔS>0 反应一定不能自发进行 D H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＝－271 kJ·mol－1，ΔS＝＋8 J·mol－1·K－1 反应在任意温度下都不能自发进行 4. 已知体系自由能变化时反应能自发进行．两个氢化反应的与温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A．反应①的 B．反应②在时的反应速率很快 C．温度大于时，反应①能自发进行 D．反应②的 5. 焦炭常用于冶炼工业。已知反应①为，反应②为，反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应②的， B．L2对应反应① C．983K是两个反应主次趋势变化的转折点 D．当温度高于983K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主 【课时跟踪训练】 1．下列说法正确的是 A．标准状况下，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则燃烧热的热化学方程式为：   B．C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．反应  ，当反应放出9.2kJ热量时，转移电子数为0.6 2．下列说法不正确的是 A．反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)在高温时才能自发进行，说明该反应熵变ΔS＞0 B．常温下，若反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 C．反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)  ΔH＞0，高温能自发进行 3. P、S、X和Y分别代表标准状态下的具体物质，它们之间的能量变化与反应进程关系如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法正确是    A．在标准状态时，物质的焓： B．和为催化剂，进程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中： C．反应达平衡所需时间：进程Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ D．反应平衡时的产率：进程Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ 4．在1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应(　　) A．已达到平衡状态 B．未达到平衡状态，反应正向进行 C．未达到平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定 5．已知反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－43 kJ·mol－1，在850 ℃时K＝1。今在某密闭容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，下列说法不正确的是(　　) A．900 ℃时，该反应的平衡常数K<1 B．850 ℃时，若x＝5.0，则起始时反应向逆反应方向进行 C．850 ℃达到化学平衡后，通入CO，化学平衡逆向移动 D．850 ℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足x<3.0 6. 有A、B、C、D四个反应： 反应 A B C D ΔH/(kJ·mol-1) 10.5 1.80 -126 -11.7 ΔS/(J·mol-1·K-1) 30.0 -113.0 84.0 -105.0 ①在任何温度下都能自发进行的反应是______； ②任何温度下都不能自发进行的反应是______； ③另两个反应中，在温度高于______℃时可自发进行的反应是______；在温度低于______℃时可自发进行的反应是______。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 新高二暑假衔接讲义 第10讲 化学反应的方向 一、自发过程与自发反应 1．自发过程：在一定条件下，不需借助外力就能____________的过程。 （1）特点：①高能状态 → 低能状态（对外做功或释放热量）；②有序 → 无序（无序体系更加稳定）。 （2）实例：高山流水，自由落体，冰雪融化。 ， 2．自发反应：在给定的条件下，可以____________到显著程度的化学反应。如：钢铁生锈。 3．特征：具有____________，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 【对点训练1】 1．下列关于自发过程的叙述中，正确的是(　　) A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B．需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 【答案】C 【解析】在一定条件下，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也是需要特定的条件的，A、B项错误；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，C项正确；改变条件，可以使某些非自发过程转变为自发过程，D项错误。 2．下列反应属于非自发反应的是(　　) A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵 【答案】C 【解析】水分解变成氢气和氧气在电解条件下进行，属于非自发反应。 3．下列说法正确的是(　　) A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小 C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0 【答案】C 【解析】不能仅仅根据焓变判断反应的自发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是自发进行的，A项错误；自发进行的反应，其现象不一定非常明显，非自发反应的熵不一定减小，B项错误；根据反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行可知，该反应的ΔH－TΔS＞0，又知该反应ΔS＞0，则该反应的ΔH＞0，C项正确；反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，则ΔH＜0，D项错误。 二、焓判据 1．放热过程中体系能量_______，ΔH_______，具有自发的倾向。 2．实验发现，大多数放热反应是可以自发进行的。 如：Zn(s) +CuSO4(aq) =ZnSO4 (aq) +Cu(s) ΔH =-216.8kJ/mol 3．有些吸热反应也可以自发进行，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热的，但是这个反应却是可以自发进行的，故不能只根据放热或者吸热来判断化学反应的方向，焓变只是影响反应方向的一种因素。 三、熵判据 1．熵的定义 描述体系_____________的物理量，一般用S表示。熵值越大，体系的混乱度_______。 2．熵的大小 同种物质的熵值与温度、物质的量其存在状态有关。 S高温 S低温 S多 S少 S(g) ____ S(l) ____ S(s)。 3．熵判据 体系的混乱度（即熵值）增加， ΔS＞0，反应有自发的倾向。 ， 有些熵减的过程也能自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯的反应，故熵变只是影响反应方向的一种因素。 4.计算式：△S＝S（生成物）－S（反应物） 变化过程 熵变 反应类型 增体反应 △S＞0 熵增反应 减体反应 △S＜0 熵减反应 盐的溶解 △S＞0 熵增反应 电离过程 △S＞0 熵增反应 【对点训练2】 1．对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是(　　) A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行 B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 C．反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D．固体的溶解过程与熵变无关 【答案】B 【解析】化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。 2．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．该反应中熵变、焓变皆大于0 B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行 D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 【答案】A 【解析】根据化学方程式可知该反应中熵变、焓变都大于0，A项正确；该反应是吸热反应，但也是熵增大的反应，所以有可能自发进行，B项错误；碳酸盐分解反应中熵增加，但不是在任何条件下碳酸盐分解都能够自发进行，如CaCO3的分解仅在高温下自发，C项错误；能自发进行的反应不一定是放热反应，不能自发进行的反应也不一定是吸热反应，D项错误。 3. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。 关于该反应的下列说法中正确的是(　　) A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0 C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0 【答案】C 【解析】根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH＜0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS＜0。 四、复合判据（自由能ΔG） 1. 定义：在等温、等压条件下的封闭体系中，自由能的变化ΔG = ΔH﹣TΔS。(单位为kJ/mol) 考点：图像分析，判断焓变熵的正负值 局限性：只能判断反应发生的可能性，不能判断反应是否实际发生 2. 判断标准： （1）当ΔG <0时，反应能自发进行； ， （2）当ΔG =0时，反应处于平衡状态； （3）当ΔG >0时，反应不能自发进行。 情况 焓变 熵变 自由能变化 反应能否自发进行 ① ΔH＜0 ΔS＞0 _________ _________ ② ΔH＞0 ΔS＜0 _________ _________ ③ ΔH＜0 ΔS＜0 _________ _________ ④ ΔH＞0 ΔS＞0 _________ _________ 3.反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T≥，为最低温度 ②若△S＜0，则T≤，为最高温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为：J·mol－1·K－1 ②△H的单位为：kJ·mol－1 ③T的单位为：K 【对点训练3】 1．反应：CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下才能自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，该温度下|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列选项正确的是(　　) A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0 【答案】A 【解析】该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明ΔH－TΔS一定小于0，根据化学方程式可知该反应的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下才能够自发的向右进行，因此该反应的反应热ΔH＞0。 2．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)(　　) A．会变成灰锡 B．不会变成灰锡 C．不能确定 D．升高温度才会变成灰锡 【答案】A 【解析】在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行。因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应：白锡→灰锡的ΔH－TΔS值的问题。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。 3．下列内容与结论相对应的是(　　) 选项 内容 结论 A H2O(g)变成H2O(l) 该过程的ΔS>0 B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0 C 一个反应的ΔH>0，ΔS>0 反应一定不能自发进行 D H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＝－271 kJ·mol－1，ΔS＝＋8 J·mol－1·K－1 反应在任意温度下都不能自发进行 【答案】B 【解析】物质由气态变为液态，体系混乱度减小，即ΔS<0，A项不符合题意；硝酸铵固体溶于水是吸热过程，可自发进行，说明ΔS>0，B项符合题意；ΔH>0，ΔS>0，根据复合判据可知，高温时ΔH－TΔS<0，即高温条件下，反应能自发进行，C项不符合题意；由ΔH<0，ΔS>0知，ΔH－TΔS<0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D项不符合题意。 4. 已知体系自由能变化时反应能自发进行．两个氢化反应的与温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A．反应①的 B．反应②在时的反应速率很快 C．温度大于时，反应①能自发进行 D．反应②的 【答案】C 【分析】 由图像分析可知：反应①随温度的升高，逐渐减小；反应②随温度的升高逐渐增大，结合分析解答。 【详解】 A．反应①随温度的升高，逐渐减小，则，故A错误； B．该题我们可以推测自发反应时的温度，但无法推测什么温度的反应快慢，故B错误； C．因时，反应能自发进行，反应①在温度大于1000℃时，故此时反应①能自发进行，故C正确； D．根据数学知识可知，为该图像的截距，而反应而的截距小于0，故，故D错误； 答案选C。 5. 焦炭常用于冶炼工业。已知反应①为，反应②为，反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应②的， B．L2对应反应① C．983K是两个反应主次趋势变化的转折点 D．当温度高于983K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主 【答案】D 【分析】反应①的△S>0,则-△S<0,所以斜率小于0,L₂对应反应①,L1对应反应②,据此回答。 【详解】A.反应②生成物气体化学计量数系数之和小于反应物气体化学计量系数之和，所以△S<0,则-TAS>0,根据△G=△H-T△S,因为能满足△G<0,所以△H<0,A项正确； B.反应①的△S>0,则-△S<0,所以斜率小于0，L₂对应反应①,B项正确； C.△G越小，说明它能够反应的趋势更大，983K时两反应的△G相等，之后两反应的△G大小关系发生变化，则反应主次趋势发生变化，所以983K是反应趋势变化的转折点，C项正确； D.当温度高于983K时，L2的△G更小，所以以反应①生成CO为主，D项错误； 故答案选D。 【课时跟踪训练】 1．下列说法正确的是 A．标准状况下，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则燃烧热的热化学方程式为：   B．C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．反应  ，当反应放出9.2kJ热量时，转移电子数为0.6 【答案】D 【解析】氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，标准状况下，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为：，故A错误；由热化学方程式可知，石墨转化为金刚石的反应为金刚石的能量高于石墨的吸热反应，物质的能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故B错误；由热化学方程式可知，氨气与氯化氢反应生成氯化铵的反应是熵减的反应，在室温下可自发进行，说明反应ΔH—TΔS＜0，则该反应是焓变小于0的放热反应，故C错误；由热化学方程式可知，合成氨反应放出9.2kJ热量时，反应消耗氮气的物质的量为0.1mol，转移电子的数目为0.6NA，故D正确；故选D。 2．下列说法不正确的是 A．反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)在高温时才能自发进行，说明该反应熵变ΔS＞0 B．常温下，若反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 C．反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)  ΔH＞0，高温能自发进行 【答案】C 【解析】化学反应自发进行说明∆G=∆H−T∆S<0，高温时该反应能自发进行，说明高温时∆G<0，则∆S>0，A项正确；反应不能自发进行，说明：∆H−T∆S>0，该反应是一个气体体积增大的反应，所以∆S>0，要使∆H−T∆S>0，则∆H一定大于0，B项正确；反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的∆S＜0，常温下该反应能自发进行，则∆G=∆H−T∆S＜0，该反应∆H＜0，C项错误；该反应ΔH＞0，∆S>0，∆H−T∆S<0时反应才可以自发进行，故需高温条件，该反应才可自发进行，D项正确；故选C。 3. P、S、X和Y分别代表标准状态下的具体物质，它们之间的能量变化与反应进程关系如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法正确是    A．在标准状态时，物质的焓： B．和为催化剂，进程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中： C．反应达平衡所需时间：进程Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ D．反应平衡时的产率：进程Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ 【答案】D 【详解】A．由图可知，进程Ⅰ为放热反应，在标准状态时，物质的焓：S＞P，故A错误； B．催化剂不影响反应热的大小，X和Y为催化剂，故进程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中：ΔH1=ΔH2=ΔH3＜0，故B错误； C．反应活化能越低，反应则越快，反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能，则反应S⇌P达平衡所需时间：Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ，故C错误； D．催化剂不能使平衡发生移动，故反应S⇌P平衡时生成P的量一样多，则平衡时P的产率：进程Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ，故D正确； 故选：D。 4．在1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应(　　) A．已达到平衡状态 B．未达到平衡状态，反应正向进行 C．未达到平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定 【答案】C 【解析】当水蒸气和氢气浓度相等时，Q＝1>K＝0.059，反应逆向进行。 5．已知反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－43 kJ·mol－1，在850 ℃时K＝1。今在某密闭容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，下列说法不正确的是(　　) A．900 ℃时，该反应的平衡常数K<1 B．850 ℃时，若x＝5.0，则起始时反应向逆反应方向进行 C．850 ℃达到化学平衡后，通入CO，化学平衡逆向移动 D．850 ℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足x<3.0 【答案】C 【解析】由于该反应是一个放热反应，升高温度平衡常数减小，A项正确；850 ℃，x＝5.0时，Q＝>K＝1，反应向逆反应方向进行，B项正确；达到平衡后，通入CO，反应物浓度增大，化学平衡正向移动，C项错误；850 ℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，由K＝1，可求得应满足x<3.0，D项正确。 6. 有A、B、C、D四个反应： 反应 A B C D ΔH/(kJ·mol-1) 10.5 1.80 -126 -11.7 ΔS/(J·mol-1·K-1) 30.0 -113.0 84.0 -105.0 ①在任何温度下都能自发进行的反应是______； ②任何温度下都不能自发进行的反应是______； ③另两个反应中，在温度高于______℃时可自发进行的反应是______；在温度低于______℃时可自发进行的反应是______。 【答案】C B 77 A -161.6 D 【详解】 ①自发反应需满足△G=ΔH-TΔS＜0，若ΔH＜0且ΔS＞0，则△G一定小于0，反应在任何温度下都能自发进行，故此处填C； ②若ΔH＞0且ΔS＜0，则△G一定大于0，反应在任何温度下都不能自发进行，故此处填B； ③将反应A对应数据代入ΔH-TΔS＜0计算，得反应自发进行的温度要求为：T＞350 K，即350-273=77 ℃，故此处A、77 ℃；将反应D对应数据代入ΔH-TΔS＜0计算，得反应自发进行的温度要求为：T＜111.4 K，即111.4-273= -161.6 ℃，故此处D、-161.6 ℃； 1 学科网（北京）股份有限公司 $