2.2 化学反应的方向与限度 第1课时（讲义）化学苏教版选择性必修1

本讲义聚焦“化学反应的方向”核心知识点，从生活中自发过程（如花香扩散、食盐溶解）切入，引导学生理解自发反应的概念及方向性，进而学习焓变（ΔH）、熵变（ΔS）对反应方向的影响，最终通过复合判据（ΔG=ΔH-TΔS）综合判断，构建“化学反应有方向”的化学观念。 资料以实验探究（如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的吸热反应）和实例分析为特色，通过易错提醒强化概念辨析，随学随练与分层次习题结合。课中助力教师引导科学探究，培养证据推理的科学思维；课后帮助学生巩固知识，提升解决实际问题的能力，体现科学态度与责任。

专题2 化字反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向与限度 第1课时 化学反应的方向 课标要点 1.通过自然界自发过程实例，认识化学反应存在方向性，了解自发反应与非自发反应的含义，能区分自发过程和自发反应。 2.知道焓变（ΔH）、熵变（ΔS）是影响化学反应方向的两个因素，理解熵与熵增的含义。 3.能结合实例说明焓判据、熵判据的局限性，认识化学反应方向由焓变和熵变共同决定，初步利用复合判据分析简单反应的自发趋势。 4.建立 “化学反应有方向、有限度” 的化学观念，能运用反应方向知识解释简单生产、生活中的化学现象，树立证据推理的学科思维。 学习重难点 重点： 1.自发反应、熵、熵变的概念。 2.焓变、熵变对化学反应方向的影响。 难点： 1.理解熵的物理意义，判断过程熵增、熵减。 2.认识焓判据、熵判据都不是唯一判据，综合 ΔH、ΔS 判断反应自发进行的趋势。 知识点 自发过程和自发反应 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。 易错提醒 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。 随学随练 1．下列关于自发过程的说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．的反应均是自发进行的反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的反应 D．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 【答案】D 【详解】A．能够自发进行的反应不一定是放热反应，部分吸热反应在高温下也可满足自发进行，A错误； B．的反应若伴随熵减，高温下可能，无法自发进行，B错误； C．能够自发进行的反应不一定是熵增的反应，熵减的放热反应在低温下可满足自发进行，C错误； D．冰在室温下融化成水，固态变为液态，体系混乱度增大，属于熵增过程，D正确； 故选 D。 2．下列叙述正确的是 A．对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，是因为活化分子百分数增加 B．增加反应物的浓度，活化分子浓度增加，反应速率加快 C．已知反应在常温下能自发进行，则 D．几个基元反应组成的复杂反应，其快慢取决于反应历程中的快反应 【答案】B 【详解】A．增大压强使气体浓度增加，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，A错误； B．增加反应物浓度后，单位体积内分子总数增多，活化分子浓度随之增加（活化分子百分数不变，因温度未变）。活化分子浓度增加导致有效碰撞频率提高，因此反应速率加快。这符合碰撞理论，B正确； C．反应ΔS<0，若常温下反应自发，ΔG<0，ΔH−TΔS<0，ΔH<TΔS<0，C错误； D．复杂反应的总速率由最慢的基元反应决定，而非快反应，D错误； 故答案为B。 3．下列关于自发反应的叙述中，正确的是 A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 B．铁在潮湿的空气中生锈属于自发反应 C．自发过程必然是自发反应 D．自发反应与外界条件无关 【答案】B 【详解】A．自发反应的逆过程在相同条件下ΔG变为正值，因此不可能自发，故A错误； B．铁在潮湿空气中生锈是放热反应，常温下ΔG<0，属于自发反应，故B正确； C．自发过程包括物理过程（如冰融化）和化学反应，不一定是自发反应，故C错误； D．ΔG=ΔH-TΔS，温度等外界条件会影响ΔG的正负，因此自发反应与外界条件有关，故D错误； 选B。 4．已知反应：  ，则此反应 A．任何条件下都可自发进行 B．任何条件下都不可自发进行 C．高温下可自发进行 D．低温下可自发进行 【答案】C 【详解】A．反应自发进行的判据为，该反应、，低温时，不能自发进行，并非任何条件都可自发，A错误； B．该反应、，高温时，，反应可自发进行，并非任何条件都不可自发，B错误； C．该反应为气体物质的量增大的吸热反应，、，高温下，反应可自发进行，C正确； D．低温下较小，，，反应不能自发进行，D错误； 故选C。 知识点 化学反应的方向 1．反应焓变与反应方向 (1)下列反应在一定条件下都能自发进行，可能的原因是：均是放热反应，ΔH＜0。 ①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 217.5 kJ·mol－1 ②2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s) ΔH＝－822 kJ·mol－1 ③4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648.4 kJ·mol－1 ④H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－546.6 kJ·mol－1 (2)实验探究自发反应的可能原因 ①实验操作：向干燥的锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体。在一小木板上洒少量水，将锥形瓶放在木板上。再向其中加入约40 g氢氧化钡晶体［Ba(OH)2·8H2O］，用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后拿起锥形瓶，观察实验现象。 ②实验现象：锥形瓶和木板因水结冰粘在了一起。 ③实验结论：该反应能自发进行，且为吸热反应。 (3)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)下列三个过程均吸热： ①硝酸铵的溶解：NH4NO3(s)===NH(aq)＋NO(aq) ②碳酸钙的分解：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) ③氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应：2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===2NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l) 这些反应能自发进行的可能原因：体系的混乱度增大。 (2)熵 ①熵是衡量一个体系混乱度的物理量。符号：S。 ②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。 ③影响因素 a．同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)。 b．相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值越大。 c．S(混合物)>S(纯净物)。 (3)熵变 ①定义：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。 (4)熵变与化学反应的方向 反应熵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。 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 (2)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。 ①当ΔH＜0，ΔS＞0时，反应一定能自发进行。 ②当ΔH＞0，ΔS＜0时，反应一定不能自发进行。 ③当ΔH＞0、ΔS＞0或ΔH＜0、ΔS＜0时，反应是否能自发进行与反应的温度有关 易错提醒 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 随学随练 6．下列过程属于非自发反应的是 A．氢气在氧气中燃烧 B．钢铁在空气中生锈 C．氧化钙跟水反应生成消石灰 D．电解水生成氢气和氧气 【答案】D 【详解】A．氢气在氧气中燃烧，虽然需要点燃或加热，但反应一旦发生，就能自发地进行下去，化学上把这一类反应称为自发反应，A不符合题意； B．钢铁在空气中生锈在常温时就能自发地进行，B不符合题意； C．氧化钙跟水反应生成消石灰在常温时就能自发地进行，C不符合题意； D．电解水生成氢气和氧气的反应，不能自发地进行，反应发生后，还需要持续地通电。一旦停止通电，反应立即停止下来。发生这类反应，需要某种“外力”的推动，化学上把这一类反应称为非自发反应。D符合题意； 故答案选D。 7．下列关于反应自发性的说法正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水时，， B．根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 【答案】C 【详解】A．冰在室温下自动熔化成水的过程要吸收热量，即，且冰在室温下自动熔化成水的过程混乱度增加，是熵增的过程，即，A错误； B．反应的自发性用来判断反应能否自发进行，与反应速率(快慢)无关，B错误； C．该反应是气体分子数减少的反应，混乱度减小，即，该反应在室温下可自发进行，即，则该反应，C正确； D．当时反应能够自发进行，即在低温下、时反应也能自发进行，则能够自发进行的反应也可能是熵减的过程，不一定是熵增的过程，D错误； 故选C。 拓展 化学反应方向的判断 1．自由能变化：符号为ΔG，单位为kJ·mol－1。 2．自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变有关，还与温度有关 3．反应方向与自由能的关系：化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。 (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 4．综合焓变和熵变判断反应是否自发的情况： 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ΔH<0 ΔS>0 任何温度都能自发进行 ΔH>0 ΔS<0 不能自发进行 ΔH<0 ΔS<0 较低温度时自发进行 ΔH>0 ΔS>0 高温时自发进行 小结：“大大高温，小小低温” 5.温度对反应方向的影响 5.对反应自发性的理解 ①ΔH-TΔS只能应用于温度、压强一定的条件下的化学反应，不能用于其他条件。 ②过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 ③在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰的体系。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。如高温下石灰石分解，高温高压下石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程本质仍然是非直发的。 ④反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解是非自发的，但在1273K时，这一反应是自发的。 活学活用 5．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．同温同压下，均为气态的等物质的量的物质，分子组成越复杂熵值越大，分子结构比更复杂，故，A错误； B．同温同压下同状态的同种物质，物质的量越大混乱度越大、熵值越高，故，B正确； C．等物质的量的同种物质，熵值满足气态>液态>固态，故，C错误； D．等物质的量的同种物质，固体粒子排列有序，水溶液中离子自由移动混乱度更大，故，D错误； 故选B。 8．下列说法正确的是 A．铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 B．乙烯聚合为聚乙烯是熵减的过程 C．自发反应一定是放热反应 D．放热反应一定是自发反应 【答案】B 【详解】A．铁在潮湿空气中生锈无需外界持续做功即可发生，属于自发反应，A错误； B．乙烯聚合为聚乙烯的过程中，小分子气体转化为高分子固体，体系混乱度减小，属于熵减过程，B正确； C．自发反应不一定是放热反应，如常温下氢氧化钡晶体与氯化铵的吸热反应可自发进行，C错误； D．反应是否自发需结合、和温度共同判断，放热反应不一定是自发反应，如氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙的反应，高温下不能自发进行，D错误； 故选B。 9．目前，煤在我国仍然是第一能源，煤的气化是实现煤综合利用的有效方式。煤的气化过程主要反应为：。 已知：①部分物质的摩尔燃烧焓如下表（298 K，101 kPa）： 物质 化学式 石墨 C（s） 氢气 一氧化碳 CO（g） ②298 K，101 kPa下，。 下列说法不正确的是 A． B．煤的气化为熵增加的过程 C．煤的气化反应在较低温度情况下易自发进行 D．完全燃烧生成放出的热量为241.8 kJ 【答案】C 【详解】A．根据摩尔燃烧焓可知，①石墨燃烧的热化学方程式为；②氢气燃烧的热化学方程式为；③一氧化碳燃烧的热化学方程式为液态水；④液态水汽化：；根据盖斯定律可知，反应可由反应①-反应②-反应③+反应④得到，则，A正确； B．反应前气体总物质的量为，反应后气体总物质的量为，体系混乱度增大，为熵增加过程，B正确； C．该反应、，反应自发需要满足，只有高温下才能满足条件，较低温度下反应不能自发进行，C错误； D．完全燃烧生成放出热量，变为吸收热量，故生成放出热量为，D正确； 故选C。 10．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，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．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂可以改变产生尾气的反应方向 C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 【答案】C 【详解】A．根据吉布斯自由能判据，、的反应任意温度下均满足，都能自发进行，A错误； B．催化剂只能改变反应速率，不改变反应的焓变和熵变，因此无法改变反应进行的方向，B错误； C．冰为固态，熔化为液态水的过程中体系混乱度增大，是熵增的过程，C正确； D．非自发反应是指当前条件下不能自发进行，改变外界条件（如温度、通电等）满足时，反应即可发生，D错误； 故选C。 题型 化学反应自发过程 ▌例1 根据已知条件，对化学反应的判断正确的是 选项 化学反应 已知条件 判断 A 一定条件下反应正向自发进行 B 一定为非自发反应 C 一定条件下反应正向自发进行 一定存在 D 高温下反应正向能自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．反应自发的判据为，该反应，若要正向自发必须满足，热力学温度，故，A正确； B．该反应生成气体，，结合，高温下可满足，反应可以自发进行，并非一定为非自发反应，B错误； C．该反应，若（即），低温下也可满足实现自发进行，不一定存在，C错误； D．该反应气体计量数减小，，结合，温度越高越易大于0，故高温下反应不能自发进行，D错误； 故选A。 解题贴士 自发过程的判断： (1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等) (2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，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 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池。 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 ▌对点练1-1 下列有关反应方向的说法正确的是 A．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 B．自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C．非自发反应在任何条件下都不能发生 D．常用能量判据与熵判据组成的复合判据判断反应进行的方向 【答案】D 【详解】A．反应自发的复合判据为，仅焓变不能单独判断反应自发性，部分吸热反应（如常温下与的反应）也可自发进行，A错误； B．熵变也不能单独判断反应自发性，部分熵减的放热反应（如常温下与化合生成）也能自发，熵增的反应在低温下也可能非自发，B错误； C．非自发反应是指当前条件下，改变温度、压强等条件使时，反应即可发生，如常温下非自发，高温下可分解，C错误； D．常用焓判据（能量判据）和熵判据组成的复合判据（吉布斯自由能判据）判断反应方向，D正确； 故选D。 ▌对点练1-2 下列说法中，正确的是 A．同一物质，S(g) > S(l) > S(s) B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．能够自发进行的反应一定是放热反应 【答案】A 【详解】A．同一物质的混乱度气态大于液态，液态大于固态，熵是衡量系统混乱度的物理量，故，A正确； B．固体溶解时，构成固体的粒子分散到溶剂中，系统混乱度增大，属于熵增过程，B错误； C．反应能否自发进行由复合判据决定，时反应可自发进行，熵增不是唯一判断依据，部分熵减反应在低温下也可自发进行，C错误； D．根据复合判据，部分吸热反应（）若熵变，在高温下也可满足自发进行，因此自发反应不一定是放热反应，D错误； 故选A。 题型 化学反应方向的判据 ▌例2 下列说法完全正确的是 A．自发进行的反应均是熵增反应 B．ΔS为正值的反应均能自发进行 C．物质的量增加的反应，ΔS为正值 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)的过程ΔS>0 【答案】D 【详解】A．反应自发进行的判据为，熵减的放热反应在低温下也可自发进行，并非自发反应均为熵增反应，A错误； B．为正值时，若反应为吸热反应且足够大，低温下可能大于0，反应不能自发进行，B错误； C．熵衡量体系混乱度，熵变主要与物质状态有关，若反应中气体物质的量减少，即使总物质的量增加，也可能为负值，C错误； D．该反应中反应物为固体，生成物有气体，体系混乱度增大，因此，D正确； 故选D。 解题贴士 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 ▌对点练2-1 水凝结成冰的过程的焓变和熵变正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．水凝结成冰为放热过程，焓变；液态变为固态，体系混乱度降低，熵变，A正确； B．该过程为放热过程，应小于0，且混乱度减小，应小于0，B错误； C．该过程为放热过程，应小于0，C错误； D．该过程体系混乱度减小，应小于0，D错误； 答案选A。 ▌对点练2-2 下列说法中，正确的是 A．的反应均是自发进行的反应 B．能够自发进行的反应一定是放热反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 【答案】D 【详解】A．反应自发进行的判据为，仅无法保证一定小于0，反应不一定自发，A错误； B．能够自发进行的反应满足，若，部分的吸热反应在高温下也可自发进行，不一定为放热反应，B错误； C．能够自发进行的反应满足，若，部分的熵减反应在低温下也可自发进行，不一定是熵增的过程，C错误； D．同种物质的熵值：液态大于固态，冰室温下熔化成液态水的过程混乱度增大，属于熵增的过程，D正确； 故选D。 基础通关 1．（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）已知反应A+B=C+D的ΔH ＜0，ΔS ＞0，则该反应 A．一定能自发进行 B．一定不能自发进行 C．高温下能自发进行 D．低温下能自发进行 【答案】A 【详解】恒温恒压下，反应自发进行的判据为吉布斯自由能变，其中，为热力学温度，数值恒大于等于0。代入已知条件、可得，任意温度下均满足，反应一定能自发进行，A正确； 故选A。 2．（25-26高二上·陕西渭南·期中）下列过程属于熵减的是 A．下，液态水自动结冰成固态 B．常温下，分解成和 C．NaCl晶体溶于水 D．干冰升华 【答案】A 【详解】A．液态水变为固态冰，物质由液态变为固态，微粒排列更有序，体系混乱度减小，属于熵减过程，A符合题意； B．分解生成气体，反应后气体分子数增多，体系混乱度增大，属于熵增过程，B不符合题意； C．晶体溶于水，晶体中有序排列的离子变为自由移动的水合离子，体系混乱度增大，属于熵增过程，C不符合题意； D．干冰升华是固态变为气态的过程，体系混乱度增大，属于熵增过程，D不符合题意； 故答案为A。 3．（25-26高二上·甘肃白银·期中）已知反应的，，下列说法正确的是 A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行 【答案】C 【详解】根据与0的关系可判断反应是否自发进行，当时，反应能自发进行；反应的，，因为，则一定大于0，即反应在任何温度下都不能自发进行，故选C。 4．（25-26高二上·浙江杭州·期中）碘升华过程中，其焓变和熵变正确的是 A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】A．碘升华是吸热过程，正确，但固态变为气态时体系混乱度增大，，故错误，A不符合题意； B．碘升华需要吸收热量，，故错误，B不符合题意； C．碘升华过程中物质由固态转化为气态，需要吸收外界热量，因此；该过程中分子间距离增大，体系混乱度明显升高，属于熵增过程，，C正确； D．碘升华过程吸热、混乱度增大，、，两个数值均错误，D不符合题意； 故答案选C。 5．（25-26高二上·上海嘉定·期中）已知  ，下列关于该反应自发情况的说法正确的是 A．低温能自发 B．高温能自发 C．任意温度都能自发 D．任意温度都不能自发 【答案】A 【详解】该反应，反应后气体总物质的量减少，混乱度降低，故，根据吉布斯自由能公式，低温时较小，可满足，反应能自发，A正确； 故选A。 6．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）已知工业上常利用和来制备水煤气，化学方程式为，，则下列说法正确的是 A．，低温下该反应能自发进行 B．，高温下该反应能自发进行 C．，低温下该反应能自发进行 D．，高温下该反应能自发进行 【答案】B 【详解】A．该反应气体分子数增多，故，但，低温下，反应不能自发进行，A错误； B．该反应、，高温下，，反应能自发进行，B正确； C．该反应气体分子数增多，，且、时任何温度下反应都无法自发进行，C错误； D．该反应，且、时任何温度下反应都无法自发进行，D错误； 故选B。 7．（25-26高二上·云南曲靖·期中）下列有关化学反应方向的说法正确的是 A．ΔH<0，ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行 B．ΔH>0，ΔS<0的反应在任何温度下都能自发进行 C．ΔH<0，ΔS<0的反应在高温下能自发进行 D．ΔH>0，ΔS>0的反应在低温下能自发进行 【答案】A 【详解】判断反应能否自发进行的依据为吉布斯自由能变公式：，当时反应可自发进行，其中为热力学温度，恒大于0。 A．、时，代入公式可得恒小于0，因此反应在任何温度下都能自发进行，A正确； B．、时，代入公式可得恒大于0，反应在任何温度下都不能自发进行，B错误； C．、时，只有温度足够小（低温）时才能满足，反应在低温下可自发进行，C错误； D．、时，只有温度足够大（高温）时才能满足，反应在高温下可自发进行，D错误； 故答案选A。 8．（25-26高二上·安徽安庆·期末）2026年1月安徽迎来首场寒潮，是自去年入冬以来遭遇的最强雨雪冰冻天气。水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】水是液态，能量大于固态的冰，混乱度大于冰，则水凝结成冰的过程为熵减的放热过程，所以水凝结成冰的过程中，焓变和熵变均小于0，故选D。 9．（25-26高二上·内蒙古·期中）干冰可以制舞台云雾，在干冰的变化过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0 【答案】C 【详解】干冰用于制舞台云雾时，主要发生升华过程，即从固态直接变为气态，该过程是吸热过程，则ΔH>0，从固态到气态，分子混乱度显著增加，则ΔS>0，故答案为C。 10．（25-26高二上·天津和平·期末）下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定是焓减的过程 B．水凝结成冰的过程中，ΔH<0，ΔS<0 C．活化分子平均能量与非活化分子平均能量之间的能量差就是活化能 D．增大反应物浓度，可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大，速率加快 【答案】B 【详解】A．能够自发进行的反应不一定是焓减的过程，因为自发反应由吉布斯自由能（ΔG = ΔH - TΔS）决定，吸热熵增反应（ΔH > 0, ΔS > 0）在高温时也可能自发，A错误； B．水凝结成冰是放热过程（ΔH < 0），且液态到固态熵减少（ΔS < 0），B正确； C．活化能是活化分子平均能量与所有分子平均能量的差值，不是与非活化分子平均能量的差值，C错误； D．增大反应物浓度增加单位体积内活化分子总数，但活化分子百分数不变（取决于温度和活化能），速率加快是由于活化分子总数增加，D错误； 故选B。 11．（25-26高二上·甘肃·期末）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。 12．（25-26高二上·浙江·期中）下表中内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A CO2(g)变成CO2(s) ΔS>0 B 硝酸钾溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0 C 一个反应的ΔH<0，ΔS<0 该反应一定不能自发进行 D H2(g)+F2(g)⇌2HF(g)的ΔH=-546.6 kJ·mol-1，ΔS=+14.1J·mol-1·K-1 该反应在任意温度下都不能自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】的反应能自发进行； 【详解】A．CO2(g)变成CO2(s)是气体转化为固体，混乱度减小，ΔS<0，A错误； B．硝酸钾溶于水吸热（ΔH>0），但能自发进行，说明ΔG=ΔH-TΔS<0，因此ΔS必须>0，B正确； C．ΔH<0、ΔS<0时，低温下可能满足ΔG<0，反应可自发，结论“一定不能”，C错误； D．ΔH<0且ΔS>0时，ΔG=ΔH-TΔS始终<0，反应在任何温度下都能自发，D错误； 故选B。 13．（25-26高二上·河北唐山·期中）下列说法正确的是 A．放热反应在任何条件下均能自发进行 B．吸热反应必须在高温条件下才能自发进行 C．的溶解是放热的熵增反应 D．高温下炭和水反应生成水煤气是吸热的熵增反应 【答案】D 【详解】A．放热反应的ΔH为负，但能否自发还需考虑熵变和温度，若ΔS为负且温度过高，ΔG可能为正，ΔG为负才能自发，A错误； B．吸热反应（ΔH>0）若ΔS足够大，可能在较低温度下自发，无需必须高温，B错误； C．硝酸铵溶解吸热且熵增，选项中“放热”描述错误，C错误； D．炭与水高温生成水煤气（CO+H2）为吸热反应，气体物质的量增加导致熵增，符合ΔG=ΔH-TΔS在高温下为负的条件，D正确； 故选D。 14．（25-26高二上·河北秦皇岛·期中）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A．、的反应在温度低时不能自发进行 B．反应的 C．使用催化剂，可以改变反应进行的方向 D．水凝结成冰的过程中，其， 【答案】B 【详解】A．ΔH<0、ΔS>0的反应，ΔG=ΔH−TΔS<0，在任何温度下均能自发进行，A错误； B．反应中Cl2(g)的生成使系统混乱度增大，ΔS>0，B正确； C．催化剂仅改变反应速率，不影响ΔG，无法改变反应方向，C错误； D．水凝结成冰为放热过程(ΔH<0)，且液态→固态熵减(ΔS<0)，D错误； 故选：B。 15．（25-26高二上·福建·期中）下列说法不正确的是 A．氯化钠溶于水中，这是熵增的过程 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．在常温下能自发进行，则该反应的 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 【答案】C 【详解】A．氯化钠溶解时固体变为自由移动的离子，体系混乱度增加，属于熵增过程，A正确； B．吸热反应能自发进行，需满足ΔG=ΔH−TΔS<0，因此ΔS必须为正值（熵增），B正确； C．反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的气体物质的量减少（4→3），ΔS<0。常温下自发（ΔG<0），则ΔH必须足够负（ΔH<TΔS且ΔH<0），因此ΔH>0的说法错误，C错误； D．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的气体总数量减少，ΔS<0。室温下自发需ΔH足够负（ΔH<TΔS），故ΔH<0正确，D正确； 故选C。 素养提升 1．（25-26高二上·湖南长沙·期末）对于化学反应能否自发，下列有关说法正确的是 A．一定条件下，使用催化剂可以使非自发反应变成自发反应 B．反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)用于纯硅的制备，该反应△H<0、△S<0 C．一个反应自发进行的可能性越大，则该反应的反应速率越快 D．已知2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)　ΔH=−78kJ·mol−1　ΔS=+494J·mol−1·K−1，则此反应在任何温度下都能自发进行 【答案】D 【详解】A．催化剂仅降低反应的活化能，不改变，无法改变反应的自发性，不能使非自发反应变为自发反应，A错误； B．该反应生成物中气体总物质的量大于反应物，，B错误； C．反应自发进行的可能性属于热力学范畴，反应速率属于动力学范畴，二者无必然联系，C错误； D．该反应，，根据（热力学温度），任意温度下均满足，反应可自发进行，D正确； 故选D。 2．（25-26高二上·广东汕尾·阶段检测）现有反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)  ΔH>0，下列有关说法正确的是 A．ΔH>0的化学反应一定不能自发进行 B．该反应熵增大（即ΔS>0） C．该反应在低温时能自发 D．自发过程一定使体系的熵增大 【答案】B 【详解】A．当，反应能自发进行。ΔH>0的化学反应，若，高温下，反应也能自发进行，则ΔH>0的化学反应也可能自发进行，A错误； B．该反应是气体分子数增大的反应，即混乱度增大，是熵增的反应，即，B正确； C．当，反应能自发进行。该反应ΔH>0、，则该反应在高温时能自发进行，C错误； D．当ΔH<0、，在低温下，反应也能自发进行，但此时体系的熵减小，则自发过程不一定使体系的熵增大，也可能使体系的熵减小，D错误； 故选B。 3．（25-26高二上·天津河西·阶段检测）下列说法正确的是 A．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 B．放热反应都能自发进行 C．蔗糖在水中的溶解是熵减的过程 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 【答案】A 【详解】A．冰为固态时水分子排列有序，融化成液态水时，分子混乱度增大，熵值升高，属于熵增过程，A正确； B．反应自发进行的复合判据为，放热反应仅满足，若反应为熵减反应，高温下可能出现，无法自发进行，B错误； C．蔗糖固体溶解于水时，由有序的晶体结构变为分散在溶液中的自由移动分子，体系混乱度增大，属于熵增过程，C错误； D．该反应反应物为3mol气态物质，生成物为液态水，后气体分子数减少，体系混乱度降低，因此，反应能自发进行是因为，D错误； 故选A。 4．（25-26高二上·北京·期中）下列说法不正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的 B．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程 C．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 D．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关 【答案】C 【详解】A．水凝结成冰时，体系由液态变为固态，混乱度减小，因此，A不符合题意； B．离子反应生成气体，体系混乱度增大，因此，B不符合题意； C．溶于水虽然吸热（），但该过程是熵增的物理过程，根据自发过程判据，常温下，可自发进行，C符合题意； D．化学反应自发进行的方向由吉布斯自由能变判断，与和都有关，D不符合题意； 故选C。 5．（25-26高二上·山西晋中·期中）下列说法中正确的是 A．若<0  >0，该化学反应在任何温度下都不能自发进行 B．一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)的>0  >0 C．吸热反应不能自发进行 D．某反应在低温条件下能自发进行，那么该反应在高温条件下也一定能自发进行 【答案】B 【详解】A．根据吉布斯自由能判据，若、，则任意温度下均满足，反应在任何温度下都能自发进行，A错误； B．反应为分解反应，属于吸热反应，故；反应后生成气体，体系混乱度增大，故，B正确； C．吸热反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，常温下可自发进行，只要满足反应即可自发，与反应吸放热无必然联系，C错误； D．若反应、，低温时满足可自发进行，但高温时绝对值增大，可能出现，反应不能自发进行，故低温自发的反应高温不一定能自发，D错误； 故选B。 6．（25-26高二上·广东东莞·阶段检测）关于化学反应进行的方向，下列叙述正确的是 A．液态水凝结成冰的过程中，， B．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 C．自由能变化的化学反应一定能迅速进行 D．能自发进行的反应一定是熵增的过程 【答案】A 【详解】A．液态水凝结成冰的过程放出热量，因此；液态变为固态，体系混乱度减小，熵减小，因此，A正确； B．反应能否自发需要结合焓变、熵变、温度共同判断，多数放热反应可自发，但部分吸热反应也能自发，比如和的反应，B错误； C．仅说明反应在热力学上具备自发的可能性，和反应速率无关，无法判断反应能否迅速进行，C错误； D．根据时反应可自发，当、时，低温下反应也能自发，因此自发进行的反应不一定是熵增过程，D错误； 故选A。 7．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）反应，下列判断正确的是 A．该反应为放热反应，因此一定能够自发 B．该反应为一个熵增的反应，即 C．该反应在较低温度下可以自发进行 D．该反应在较高温度下可以自发进行 【答案】C 【详解】A．反应自发进行的判据为，该反应，仅无法判断反应一定自发，A错误； B．该反应反应物气体总物质的量为4 mol，生成物气体总物质的量为3 mol，气体分子数减少，属于熵减反应，即，B错误； C．该反应、，根据自发判据，较低温度下可满足，反应能自发进行，C正确； D．温度较高时，的正值较大，会导致，反应无法自发进行，D错误； 8．（25-26高二上·陕西西安·期末）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，则稀Ba(OH)2溶液和稀H2SO4溶液完全反应生成1molH2O(l)时，放出57.3kJ热量 B．反应SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l) 在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0 C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)  ΔH=a kJ/mol ；2C(s)+O2(g)=2CO(g) Δ H=b kJ/mol，则a＞b D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定 【答案】B 【详解】A．稀和稀反应时，除和反应生成水放热，还生成沉淀额外放热，故生成时放出热量大于，A错误； B．该反应中反应物气体总物质的量大于生成物气体总物质的量，故，反应自发需满足，常温下能自发，则，B正确； C．碳完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成多，放热反应为负值，放出热量越多越小，故，C错误； D．，说明石墨能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，故石墨比金刚石稳定，D错误； 故选B。 9．（25-26高二上·河北石家庄·期末）下列说法正确的是 A．其他条件不变时，增大压强(压缩体积)可提高体系中活化分子百分数，进而提高化学反应速率 B．金刚石转化为石墨的热化学方程式为：C(金刚石，s)=C(石墨，s)，则石墨比金刚石更稳定 C．稀硫酸与氢氧化钡溶液完全反应生成时放出热量，此温度下表示中和热的热化学方程式为 D．反应在较高温度下正反应能自发进行 【答案】B 【详解】A．增大压强（压缩体积）会增加单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数由温度决定，与压强无关，A错误； B．热化学方程式中为负值表示放热反应，说明石墨的能量低于金刚石，因此石墨更稳定，B正确； C．硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，放出的热量包括中和热和沉淀热，不是纯粹的中和反应的反应热，C错误； D．反应的正反应是放热反应，气体分子数减小，即它是熵减、焓减反应，在较低温度下能自发进行，D错误； 故答案选B。 10．（25-26高二上·四川·期末）下列关于化学反应热效应的说法错误的是 A．测定中和反应的反应热时，应将酸、碱缓慢混合，以防止液体飞溅 B．测定中和反应的反应热时，若用同浓度、同体积的醋酸代替盐酸，测得的反应热数值偏小 C．甲醇的燃烧热，则   D．若在低温下能自发进行，则该反应的 【答案】A 【详解】A．测定中和反应的反应热时，应将酸、碱迅速混合，以减少热量损失，减少实验误差，A错误； B．测定中和反应的反应热时，醋酸是弱酸，电离吸热，反应释放出来的热量减少，测得的反应热数值偏小，B正确； C．甲醇的燃烧热，反应生成的比放出热量少，则  ，C正确； D．，该反应，已知反应在低温下能自发进行，根据，则该反应的，D正确； 故选A。 迁移创新 11．（25-26高二下·湖南·开学考试）水煤气变换 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题： (1)Shibata 曾做过下列实验： ①使纯 H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴[CoO(s)]，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中 H2的物质的量分数为0.0250。 ②在同一温度下用CO还原 CoO(s)，平衡后气体中 CO的物质的量分数为0.0192。 根据上述实验结果判断，还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是CO________(填“大于”或“小于”)H2。 (2)721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 H2的物质的量分数为________(填标号)。 A．<0.25   B．0.25   C．0.25~0.50  D．0.50   E．>0.50 (3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH________(填“大于”“等于”或“小于”)0，该历程中最大能垒(活化能)E正=__________eV，写出该步骤的化学方程式：_________________________________。 (4)Shoichi研究了 467 ℃、489 ℃时水煤气变换中 CO 和 H2分压随时间变化关系如图所示，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 pH2O和 pCO相等、pCO2和pH2相等。 计算曲线 a的反应在 30~90 min内的平均速率v=____________kPa/min(保留 2 位有效数字)。467 ℃时 pH2随时间变化关系的曲线是____；489℃时pCO随时间变化关系的曲线是________。 【答案】(1)大于 (2)C (3) 小于 2.02 (或) (4) 0.0047 b d 【详解】（1）由题给信息①可知，，，由题给信息②可知，，。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故还原氧化钴的倾向更大； （2）第(1)问和第(2)问的温度相同，利用盖斯定律，由(ⅱ)—(ⅰ)得，。设起始时、的物质的量都为，容器体积为，在下，反应达平衡时的物质的量为。，，解得，氢气物质的量分数：，答案选C； （3）观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能，该步起始物质为，产物为； （4）由题图可知，内。由（2）中分析得出时H2的物质的量分数介于0.25~0.5，CO的物质的量分数介于0~0.25，该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动， 故467 ℃、489 ℃时H2的分压始终高于CO的分压，据此可将图分成两部分： 由此可知，a、b表示的是H2的分压，c、d表示的是CO的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO分压增加，H2分压降低，故467℃时和随时间变化关系的曲线分别是b、c；489℃时和随时间变化关系的曲线分别是a、d。 12．（25-26高二下·贵州遵义·期中）游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”会导致氮向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。 (1)工业合成氨是氮的活化的重要途径之一：  。在一定条件下，将和通入体积为的恒容容器中，下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A．容器中气体密度不变 B． C．容器中压强不变 D．、、分子数之比为1∶3∶2 (2)该反应能自发进行的条件是________(填字母序号)。 a．高温    b．低温    c．任意温度    d．无法判断 (3)氨分子中的键角大于分子中的键角，说明理由____________________。 (4)在有氧条件下，新型催化剂能催化与反应生成，该反应的化学方程式为：   。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的和气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应。相关数据如下： 0 min 5 min 10 min 15 min 20 min 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 0 0.15 0.22 0.25 0.25 在内，以的浓度变化表示的反应速率为__________，在时，的转化率为__________。此温度下，该反应的化学平衡常数__________(保留两位有效数字)。 (5)该反应的正、逆反应的平衡常数()与温度()的关系如图所示，其中表示正反应的平衡常数()的是____________(填“A”或“B”)，原因是________________________________________。 【答案】(1)C (2)b (3)氨分子、H2O分子中中心原子价电子对数均为4，N有1对孤电子对，O有2对孤电子对，孤电子对数越多，键角越小 (4) 0.12 44% 0.11 (5) B 反应放热，升高温度，平衡常数减小 【详解】（1）A．恒容容器中气体总质量不变，体积不变，气体密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．达到平衡时正逆反应速率相等，根据速率之比等于化学计量数之比，应满足，B错误； C．该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容条件下压强是变量，当容器中压强不变时，说明反应达到平衡状态，C正确； D．分子数之比取决于起始投料量和转化率，不能作为判断平衡的标志，D错误； 故选C。 （2）该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，即，。根据吉布斯自由能判据，当时反应能自发进行。由于且，只有在低温条件下才能满足，因此该反应自发进行的条件是低温，故选b。 （3）分子中的N原子和分子中的O原子均采用杂化。N原子最外层有5个电子，形成3个键后剩余1对孤电子对；O原子最外层有6个电子，形成2个键后剩余2对孤电子对。由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，孤电子对数越多，排斥作用越强，键角被压缩得越小，故的键角大于。 （4）0～5 min内，生成的浓度变化量为，根据化学方程式可知，生成的浓度变化量为，则。 10 min时，生成的浓度为，消耗CO的浓度为。由于充入等物质的量浓度的和CO，起始，故CO的转化率为。 15 min时反应达到平衡，此时，，，。该温度下的平衡常数。 （5）反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)由ΔH<0可知为放热反应，对于放热反应：当温度升高时，平衡会向吸热方向(即逆反应方向)移动，当温度降低时，平衡会向放热方向(即正反应方向)移动。平衡常数K的大小直接反映了反应进行的程度：K 值越大，说明反应正向进行的程度越大，对于放热的正反应，温度升高，平衡逆向移动，正反应进行的程度降低，因此减小，由图像可知，图中表示的曲线是B； 正反应ΔH<0，温度升高时平衡逆向移动，平衡常数减小，故B曲线符合正反应平衡常数随温度变化的趋势。 13．（25-26高二上·河北秦皇岛·期末）以煤为原料可合成一系列燃料。 (1)已知：① ② 请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式_____________________________。 (2)向1L密闭容器中加入2mol CO、4mol，在适当的催化剂作用下，发生反应： ①该反应能否__________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)； ②下列叙述能说明此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.CO和的转化率相等 c.CO和的体积分数保持不变 d. 混合气体的密度保持不变 e.1mol CO生成的同时有1mol O—H键断裂 (3)在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表： 反应条件 反应时间 恒温恒容(、) 0min 2 6 0 0 10min 4.5 20min 1 30min 1 ①0～10min内，用表示的化学反应速率 _____ 。 ②达到平衡时，该反应的平衡常数K= _________(用分数表示)，平衡时的转化率是_________。 ③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为，此时的物质的量为3.2mol，则T1______ T2(填“>”、“＜”或“=”)。在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入1mol 和1mol ，则平衡__________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 (4)用甲醚()作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极反应式  ________________。 【答案】(1) (2) 不能 d (3) 0.025 50% < 不 (4) 【详解】（1）已知：① ② 根据盖斯定律，将方程式 即可消去 ，得到甲醇燃烧生成 的热化学方程式：，其焓变 。 （2）① 该反应的正反应是气体分子数减少的反应，即 ，且已知 。根据吉布斯自由能判据 ，在任何温度下均有 ，故该反应在任何条件下都不能自发进行。 ② a．反应物均为气体，生成物均为液体，参加反应的 和 的物质的量之比恒为 ，混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能说明达到平衡状态，a不符合题意； b． 和 按起始比例 投料，两者的转化率始终相等，不能说明达到平衡状态，b不符合题意； c．同理，混合气体中 和 的体积分数始终保持不变，不能说明达到平衡状态，c不符合题意； d．容器体积不变，随反应进行气体总质量不断减小，气体密度减小，当混合气体的密度保持不变时，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，d符合题意； e．生成 代表逆反应方向，同时消耗 ，即断裂 键，这也代表逆反应方向，两者描述的是同一方向的反应速率，不能说明达到平衡状态，e不符合题意； 故选d。 （3）① 内， 的物质的量变化量 。根据化学计量数之比等于反应速率之比，，则 。 ② 时 为 ，说明转化了 ，此时生成 为 ； 时 仍为 ，说明 时反应已达平衡。平衡时各物质的物质的量为：，，，。容器体积为 ，则平衡浓度分别为：，，，。该温度下的平衡常数 。平衡时 的转化率为 。 ③ 时改变温度， 的物质的量由平衡时的 增加到 ，说明平衡逆向移动。由于该反应正向为放热反应（），升高温度平衡才会逆向移动，故 。若 时向容器中再充入 和 ，此时各物质的浓度变为：，，，。此时的浓度商 ，故平衡不移动。 （4）在碱性介质中，甲醚（）作为燃料电池的负极反应物，失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子（）和水。反应过程中，碳元素化合价：-2→+4， 转化为 共失去 电子，结合电荷守恒和原子守恒，负极的电极反应式为：。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题2 化字反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向与限度 第1课时 化学反应的方向 课标要点 1.通过自然界自发过程实例，认识化学反应存在方向性，了解自发反应与非自发反应的含义，能区分自发过程和自发反应。 2.知道焓变（ΔH）、熵变（ΔS）是影响化学反应方向的两个因素，理解熵与熵增的含义。 3.能结合实例说明焓判据、熵判据的局限性，认识化学反应方向由焓变和熵变共同决定，初步利用复合判据分析简单反应的自发趋势。 4.建立 “化学反应有方向、有限度” 的化学观念，能运用反应方向知识解释简单生产、生活中的化学现象，树立证据推理的学科思维。 学习重难点 重点： 1.自发反应、熵、熵变的概念。 2.焓变、熵变对化学反应方向的影响。 难点： 1.理解熵的物理意义，判断过程熵增、熵减。 2.认识焓判据、熵判据都不是唯一判据，综合 ΔH、ΔS 判断反应自发进行的趋势。 知识点 自发过程和自发反应 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。 易错提醒 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。 随学随练 1．下列关于自发过程的说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．的反应均是自发进行的反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的反应 D．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 2．下列叙述正确的是 A．对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，是因为活化分子百分数增加 B．增加反应物的浓度，活化分子浓度增加，反应速率加快 C．已知反应在常温下能自发进行，则 D．几个基元反应组成的复杂反应，其快慢取决于反应历程中的快反应 3．下列关于自发反应的叙述中，正确的是 A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 B．铁在潮湿的空气中生锈属于自发反应 C．自发过程必然是自发反应 D．自发反应与外界条件无关 4．已知反应：  ，则此反应 A．任何条件下都可自发进行 B．任何条件下都不可自发进行 C．高温下可自发进行 D．低温下可自发进行 知识点 化学反应的方向 1．反应焓变与反应方向 (1)下列反应在一定条件下都能自发进行，可能的原因是： 。 ①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 217.5 kJ·mol－1 ②2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s) ΔH＝－822 kJ·mol－1 ③4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648.4 kJ·mol－1 ④H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－546.6 kJ·mol－1 (2)实验探究自发反应的可能原因 ①实验操作：向干燥的锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体。在一小木板上洒少量水，将锥形瓶放在木板上。再向其中加入约40 g氢氧化钡晶体［Ba(OH)2·8H2O］，用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后拿起锥形瓶，观察实验现象。 ②实验现象： 。 ③实验结论： 。 (3)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)下列三个过程均吸热： ①硝酸铵的溶解：NH4NO3(s)===NH(aq)＋NO(aq) ②碳酸钙的分解：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) ③氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应：2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===2NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l) 这些反应能自发进行的可能原因： 。 (2)熵 ①熵是衡量一个体系 的物理量。符号： 。 ②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就 。 ③影响因素 a．同一物质：S(高温) S(低温)；S(g) S(l) S(s)。 b．相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值 。 c．S(混合物) S(纯净物)。 (3)熵变 ①定义：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。 (4)熵变与化学反应的方向 反应熵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。 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 (2)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。 ①当ΔH＜0，ΔS＞0时，反应 自发进行。 ②当ΔH＞0，ΔS＜0时，反应 自发进行。 ③当ΔH＞0、ΔS＞0或ΔH＜0、ΔS＜0时，反应是否能自发进行与反应的 有关 易错提醒 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 随学随练 6．下列过程属于非自发反应的是 A．氢气在氧气中燃烧 B．钢铁在空气中生锈 C．氧化钙跟水反应生成消石灰 D．电解水生成氢气和氧气 7．下列关于反应自发性的说法正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水时，， B．根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 拓展 化学反应方向的判断 1．自由能变化：符号为ΔG，单位为kJ·mol－1。 2．自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变有关，还与温度有关 3．反应方向与自由能的关系：化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。 (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 4．综合焓变和熵变判断反应是否自发的情况： 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ΔH<0 ΔS>0 任何温度都能自发进行 ΔH>0 ΔS<0 不能自发进行 ΔH<0 ΔS<0 较低温度时自发进行 ΔH>0 ΔS>0 高温时自发进行 小结：“大大高温，小小低温” 5.温度对反应方向的影响 5.对反应自发性的理解 ①ΔH-TΔS只能应用于温度、压强一定的条件下的化学反应，不能用于其他条件。 ②过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 ③在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰的体系。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。如高温下石灰石分解，高温高压下石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程本质仍然是非直发的。 ④反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解是非自发的，但在1273K时，这一反应是自发的。 活学活用 5．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 A． B． C． D． 8．下列说法正确的是 A．铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 B．乙烯聚合为聚乙烯是熵减的过程 C．自发反应一定是放热反应 D．放热反应一定是自发反应 9．目前，煤在我国仍然是第一能源，煤的气化是实现煤综合利用的有效方式。煤的气化过程主要反应为：。 已知：①部分物质的摩尔燃烧焓如下表（298 K，101 kPa）： 物质 化学式 石墨 C（s） 氢气 一氧化碳 CO（g） ②298 K，101 kPa下，。 下列说法不正确的是 A． B．煤的气化为熵增加的过程 C．煤的气化反应在较低温度情况下易自发进行 D．完全燃烧生成放出的热量为241.8 kJ 10．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，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．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂可以改变产生尾气的反应方向 C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 题型 化学反应自发过程 ▌例1 根据已知条件，对化学反应的判断正确的是 选项 化学反应 已知条件 判断 A 一定条件下反应正向自发进行 B 一定为非自发反应 C 一定条件下反应正向自发进行 一定存在 D 高温下反应正向能自发进行 A．A B．B C．C D．D 解题贴士 自发过程的判断： (1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等) (2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，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 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池。 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 ▌对点练1-1 下列有关反应方向的说法正确的是 A．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 B．自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C．非自发反应在任何条件下都不能发生 D．常用能量判据与熵判据组成的复合判据判断反应进行的方向 ▌对点练1-2 下列说法中，正确的是 A．同一物质，S(g) > S(l) > S(s) B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．能够自发进行的反应一定是放热反应 题型 化学反应方向的判据 ▌例2 下列说法完全正确的是 A．自发进行的反应均是熵增反应 B．ΔS为正值的反应均能自发进行 C．物质的量增加的反应，ΔS为正值 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)的过程ΔS>0 解题贴士 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 ▌对点练2-1 水凝结成冰的过程的焓变和熵变正确的是 A． B． C． D． ▌对点练2-2 下列说法中，正确的是 A．的反应均是自发进行的反应 B．能够自发进行的反应一定是放热反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 基础通关 1．（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）已知反应A+B=C+D的ΔH ＜0，ΔS ＞0，则该反应 A．一定能自发进行 B．一定不能自发进行 C．高温下能自发进行 D．低温下能自发进行 2．（25-26高二上·陕西渭南·期中）下列过程属于熵减的是 A．下，液态水自动结冰成固态 B．常温下，分解成和 C．NaCl晶体溶于水 D．干冰升华 3．（25-26高二上·甘肃白银·期中）已知反应的，，下列说法正确的是 A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行 4．（25-26高二上·浙江杭州·期中）碘升华过程中，其焓变和熵变正确的是 A．， B．， C．， D．， 5．（25-26高二上·上海嘉定·期中）已知  ，下列关于该反应自发情况的说法正确的是 A．低温能自发 B．高温能自发 C．任意温度都能自发 D．任意温度都不能自发 6．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）已知工业上常利用和来制备水煤气，化学方程式为，，则下列说法正确的是 A．，低温下该反应能自发进行 B．，高温下该反应能自发进行 C．，低温下该反应能自发进行 D．，高温下该反应能自发进行 7．（25-26高二上·云南曲靖·期中）下列有关化学反应方向的说法正确的是 A．ΔH<0，ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行 B．ΔH>0，ΔS<0的反应在任何温度下都能自发进行 C．ΔH<0，ΔS<0的反应在高温下能自发进行 D．ΔH>0，ΔS>0的反应在低温下能自发进行 8．（25-26高二上·安徽安庆·期末）2026年1月安徽迎来首场寒潮，是自去年入冬以来遭遇的最强雨雪冰冻天气。水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是 A． B． C． D． 9．（25-26高二上·内蒙古·期中）干冰可以制舞台云雾，在干冰的变化过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0 10．（25-26高二上·天津和平·期末）下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定是焓减的过程 B．水凝结成冰的过程中，ΔH<0，ΔS<0 C．活化分子平均能量与非活化分子平均能量之间的能量差就是活化能 D．增大反应物浓度，可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大，速率加快 11．（25-26高二上·甘肃·期末）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 12．（25-26高二上·浙江·期中）下表中内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A CO2(g)变成CO2(s) ΔS>0 B 硝酸钾溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0 C 一个反应的ΔH<0，ΔS<0 该反应一定不能自发进行 D H2(g)+F2(g)⇌2HF(g)的ΔH=-546.6 kJ·mol-1，ΔS=+14.1J·mol-1·K-1 该反应在任意温度下都不能自发进行 A．A B．B C．C D．D 13．（25-26高二上·河北唐山·期中）下列说法正确的是 A．放热反应在任何条件下均能自发进行 B．吸热反应必须在高温条件下才能自发进行 C．的溶解是放热的熵增反应 D．高温下炭和水反应生成水煤气是吸热的熵增反应 14．（25-26高二上·河北秦皇岛·期中）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A．、的反应在温度低时不能自发进行 B．反应的 C．使用催化剂，可以改变反应进行的方向 D．水凝结成冰的过程中，其， 15．（25-26高二上·福建·期中）下列说法不正确的是 A．氯化钠溶于水中，这是熵增的过程 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．在常温下能自发进行，则该反应的 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 素养提升 1．（25-26高二上·湖南长沙·期末）对于化学反应能否自发，下列有关说法正确的是 A．一定条件下，使用催化剂可以使非自发反应变成自发反应 B．反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)用于纯硅的制备，该反应△H<0、△S<0 C．一个反应自发进行的可能性越大，则该反应的反应速率越快 D．已知2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)　ΔH=−78kJ·mol−1　ΔS=+494J·mol−1·K−1，则此反应在任何温度下都能自发进行 2．（25-26高二上·广东汕尾·阶段检测）现有反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)  ΔH>0，下列有关说法正确的是 A．ΔH>0的化学反应一定不能自发进行 B．该反应熵增大（即ΔS>0） C．该反应在低温时能自发 D．自发过程一定使体系的熵增大 3．（25-26高二上·天津河西·阶段检测）下列说法正确的是 A．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 B．放热反应都能自发进行 C．蔗糖在水中的溶解是熵减的过程 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 4．（25-26高二上·北京·期中）下列说法不正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的 B．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程 C．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 D．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关 5．（25-26高二上·山西晋中·期中）下列说法中正确的是 A．若<0  >0，该化学反应在任何温度下都不能自发进行 B．一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)的>0  >0 C．吸热反应不能自发进行 D．某反应在低温条件下能自发进行，那么该反应在高温条件下也一定能自发进行 6．（25-26高二上·广东东莞·阶段检测）关于化学反应进行的方向，下列叙述正确的是 A．液态水凝结成冰的过程中，， B．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 C．自由能变化的化学反应一定能迅速进行 D．能自发进行的反应一定是熵增的过程 7．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）反应，下列判断正确的是 A．该反应为放热反应，因此一定能够自发 B．该反应为一个熵增的反应，即 C．该反应在较低温度下可以自发进行 D．该反应在较高温度下可以自发进行 8．（25-26高二上·陕西西安·期末）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，则稀Ba(OH)2溶液和稀H2SO4溶液完全反应生成1molH2O(l)时，放出57.3kJ热量 B．反应SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l) 在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0 C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)  ΔH=a kJ/mol ；2C(s)+O2(g)=2CO(g) Δ H=b kJ/mol，则a＞b D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定 9．（25-26高二上·河北石家庄·期末）下列说法正确的是 A．其他条件不变时，增大压强(压缩体积)可提高体系中活化分子百分数，进而提高化学反应速率 B．金刚石转化为石墨的热化学方程式为：C(金刚石，s)=C(石墨，s)，则石墨比金刚石更稳定 C．稀硫酸与氢氧化钡溶液完全反应生成时放出热量，此温度下表示中和热的热化学方程式为 D．反应在较高温度下正反应能自发进行 10．（25-26高二上·四川·期末）下列关于化学反应热效应的说法错误的是 A．测定中和反应的反应热时，应将酸、碱缓慢混合，以防止液体飞溅 B．测定中和反应的反应热时，若用同浓度、同体积的醋酸代替盐酸，测得的反应热数值偏小 C．甲醇的燃烧热，则   D．若在低温下能自发进行，则该反应的 迁移创新 11．（25-26高二下·湖南·开学考试）水煤气变换 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题： (1)Shibata 曾做过下列实验： ①使纯 H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴[CoO(s)]，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中 H2的物质的量分数为0.0250。 ②在同一温度下用CO还原 CoO(s)，平衡后气体中 CO的物质的量分数为0.0192。 根据上述实验结果判断，还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是CO________(填“大于”或“小于”)H2。 (2)721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 H2的物质的量分数为________(填标号)。 A．<0.25   B．0.25   C．0.25~0.50  D．0.50   E．>0.50 (3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH________(填“大于”“等于”或“小于”)0，该历程中最大能垒(活化能)E正=__________eV，写出该步骤的化学方程式：_________________________________。 (4)Shoichi研究了 467 ℃、489 ℃时水煤气变换中 CO 和 H2分压随时间变化关系如图所示，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 pH2O和 pCO相等、pCO2和pH2相等。 计算曲线 a的反应在 30~90 min内的平均速率v=____________kPa/min(保留 2 位有效数字)。467 ℃时 pH2随时间变化关系的曲线是____；489℃时pCO随时间变化关系的曲线是________。 12．（25-26高二下·贵州遵义·期中）游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”会导致氮向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。 (1)工业合成氨是氮的活化的重要途径之一：  。在一定条件下，将和通入体积为的恒容容器中，下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A．容器中气体密度不变 B． C．容器中压强不变 D．、、分子数之比为1∶3∶2 (2)该反应能自发进行的条件是________(填字母序号)。 a．高温    b．低温    c．任意温度    d．无法判断 (3)氨分子中的键角大于分子中的键角，说明理由____________________。 (4)在有氧条件下，新型催化剂能催化与反应生成，该反应的化学方程式为：   。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的和气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应。相关数据如下： 0 min 5 min 10 min 15 min 20 min 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 0 0.15 0.22 0.25 0.25 在内，以的浓度变化表示的反应速率为__________，在时，的转化率为__________。此温度下，该反应的化学平衡常数__________(保留两位有效数字)。 (5)该反应的正、逆反应的平衡常数()与温度()的关系如图所示，其中表示正反应的平衡常数()的是____________(填“A”或“B”)，原因是________________________________________。 13．（25-26高二上·河北秦皇岛·期末）以煤为原料可合成一系列燃料。 (1)已知：① ② 请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式_____________________________。 (2)向1L密闭容器中加入2mol CO、4mol，在适当的催化剂作用下，发生反应： ①该反应能否__________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)； ②下列叙述能说明此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.CO和的转化率相等 c.CO和的体积分数保持不变 d. 混合气体的密度保持不变 e.1mol CO生成的同时有1mol O—H键断裂 (3)在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表： 反应条件 反应时间 恒温恒容(、) 0min 2 6 0 0 10min 4.5 20min 1 30min 1 ①0～10min内，用表示的化学反应速率 _____ 。 ②达到平衡时，该反应的平衡常数K= _________(用分数表示)，平衡时的转化率是_________。 ③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为，此时的物质的量为3.2mol，则T1______ T2(填“>”、“＜”或“=”)。在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入1mol 和1mol ，则平衡__________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 (4)用甲醚()作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极反应式  ________________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $