内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
2.3 化学反应的方向
考点01 自发过程与自发反应
1.(25-26高一上·江西宜春·阶段检测)下列说法正确的是
A.自发反应在任何条件下都能实现
B.需要加热才能发生的反应一定不是自发进行的反应
C.能自发进行的反应,其速率一定较快
D.不能自发进行的反应也有可能能够发生
【答案】D
【解析】A.自发反应是指在一定温度、压强条件下无需外界持续做功即可自动进行的反应,并非在任何条件下都能实现,例如常温下氢气与氧气生成水的反应为自发反应,但不加热时反应几乎无法发生,A错误;B.反应自发性由焓变、熵变、温度共同判断(时反应自发),加热的作用通常是使反应物达到反应所需活化能,很多自发反应(如木炭燃烧)也需要加热触发,B错误;C.自发性属于热力学研究范畴,反应速率属于动力学研究范畴,二者无必然关联,能自发的反应速率不一定快,例如钢铁生锈是自发反应,但反应速率极慢,C错误;D.非自发反应仅代表在给定条件下无需外界做功无法发生,若外界对体系做功,反应也可能发生,例如常温常压下水分解为氢气和氧气是非自发反应,通过电解(外界提供电能)即可发生,D正确;故答案选D。
2.(25-26高二上·云南曲靖·期末)下列有关化学反应方向的说法正确的是
A.放热反应都是自发反应
B.熵增的反应不一定是自发反应
C.反应能否自发进行,需综合考虑焓变和熵变
D.非自发反应一定不能发生
【答案】BC
【解析】A.放热反应的,但若反应熵减(),高温下可能满足,反应不自发,因此放热反应不都是自发反应,A错误;B.熵增反应,若为吸热反应(),低温下可能满足,反应不自发,因此熵增的反应不一定是自发反应,B正确;C.反应自发进行的判据为,需同时考虑焓变、熵变和温度,因此需综合考虑焓变和熵变,C正确;D.非自发反应是指在给定条件下无外界做功就不能进行的反应,若外界对体系做功(如电解),非自发反应也可以发生,D错误;故选BC。
3.(25-26高二上·天津北辰·阶段检测)下列说法正确的是
A.、的反应在温度低时不能自发进行
B.人们把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子,把活化分子具有的能量叫活化能
C.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
D.反应 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
【答案】D
【解析】A.根据反应自发性判据,、时,任意温度下均满足,反应都能自发进行,A错误;B.活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量的差值,并非活化分子具有的能量,B错误;C.催化剂只能改变反应速率,无法改变反应的焓变、熵变,因此不能改变化学反应进行的方向,C错误;D.该反应、,反应能自发进行的原因是熵增的效应超过了焓增的不利影响,即体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,D正确;故选D。
4.(25-26高二上·广东茂名·期末)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
一般条件下,升高温度,反应速率加快
升高温度能降低反应的活化能
B
推动封装有20 mL和混合气体的注射器的活塞,混合气体颜色先加深后变浅
增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动
C
向溶液中加入铁粉,颜色变浅
铁粉与直接发生氧化还原反应
D
氢气和氧气需要点燃才能反应
氢气和氧气反应生成水不属于自发反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.升高温度加快反应速率的原因是提高了活化分子百分数,活化能是反应本身的属性,升高温度不能降低活化能,陈述II错误,A错误;B.推动活塞压缩体积,二氧化氮浓度瞬间增大,混合气体颜色加深,随后增大压强使平衡2NO2⥫⥬N2O4向气体体积缩小的方向移动,二氧化氮浓度降低,颜色变浅,陈述I和II均正确且存在因果关系,B正确;C.向硫氰化铁溶液中加入铁粉,铁粉与电离出的Fe3+发生反应,使Fe3+浓度降低,平衡Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3逆向移动,溶液颜色变浅,铁粉不直接与硫氰化铁反应,陈述II错误,C错误;D.氢气和氧气反应的△G<0,属于自发反应,点燃是为反应提供活化能,不改变反应的自发性,陈述II错误,D错误;故选 B。
考点02 焓变与化学反应进行的方向
5.(25-26高二上·河南安阳·阶段检测)已知气体分子总数增多的反应是熵增反应。下列反应低温下能正向自发进行的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.该反应气体分子数由3减少为2,,且,根据,任意温度下均大于0,无法正向自发,A错误; B.该反应气体分子数由2减少为1,,且,任意温度下均大于0,无法正向自发,B错误;C.该反应气体分子数由4减少为2,,且,低温时的绝对值小于,可得,反应可正向自发进行,C正确;D.该反应生成气体,,且,需要高温时才能使,低温下无法正向自发,D错误;故答案选C。
6.(25-26高二上·福建·期中)下列说法正确的是
A.反应能自发进行,则该反应的
B.反应物的总能量一定低于生成物的总能量
C.反应的
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
【答案】A
【解析】A.反应的气体计量数减小,故,反应自发需满足,代入可推知,A正确;B.放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,仅吸热反应满足反应物总能量低于生成物总能量,该表述未限定反应类型,结论不成立,B错误;C.反应生成气体,体系混乱度增大,故,C错误;D.反应的吸放热与反应条件无必然关联,如碳的燃烧需要加热引发,但属于放热反应,D错误;故答案选A。
7.(26-27高三上·江苏连云港·阶段检测)一种资源化反应为,该反应在一定条件下能自发进行。下列说法正确的是
A.该反应的
B.其他条件一定,增大压强能提高的产率
C.反应的平衡常数表达式
D.使用合适的催化剂可提高的平衡转化率
【答案】B
【解析】A.该反应反应后气体分子数减少,,反应能自发进行满足,可推知,A错误;B.该反应正反应为气体分子数减小的反应,其他条件一定时,增大压强,平衡向正反应方向移动,能提高的产率,B正确;C.平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,该反应正确表达式为,选项漏掉了的浓度项,C错误;D.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡状态,无法提高的平衡转化率,D错误;故答案选B。
8.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B.反应在室温下能自发进行,该反应的
C. , ,则
D.达平衡后,缩小容器体积,平衡转化率不变
【答案】C
【解析】A. 为吸热反应,说明石墨总能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,故石墨比金刚石稳定,A错误;B.反应为气体分子数减小的反应,,反应室温下自发,根据,可知,B错误;C.相同物质的量的能量高于,两反应生成物的状态和量均相同,前者反应物总能量更高,两个反应均为放热反应,放出热量越多越小,故,C正确;D.反应为气体分子数增大的反应,缩小容器体积压强增大,平衡逆向移动,平衡转化率减小,D错误;故选C。
考点03 熵变与化学反应进行的方向
9.(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
【解析】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。
10.(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
【解析】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。
11.(25-26高二上·四川雅安·阶段检测)已知反应 2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,相关数据如下表:
物质
SO2
O2
SO3
1 mol 分子中化学键断裂时吸收的能量/kJ
a
496
1184
下列说法正确的是
A.该反应的 ΔS>0 B.断裂1 mol 中的S=O键需要吸收 1184 kJ 能量
C.a=837.7 D.升高温度,平衡正向移动
【答案】C
【解析】A.该反应反应物总气体物质的量为3mol,生成物总气体物质的量为2mol,气体分子数减少,体系混乱度降低,故,A错误;B.1mol 分子中所有化学键断裂总共吸收1184kJ能量,1mol中含有3mol键,因此断裂1mol 键吸收的能量远小于1184kJ,B错误;C.反应焓变=反应物总键能-生成物总键能,代入数据:,解得,C正确;D.该反应,属于放热反应,升高温度平衡向逆方向移动,D错误;故选C。
12.(2026·北京海淀·模拟预测)2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料,选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分体现了绿色奥运的理念。已知:
下列说法不正确的是
A.的过程中,,
B.氢气既可以通过燃烧反应提供热能,也可以设计成燃料电池提供电能
C.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
D.断裂和中化学键所需能量大于断裂中化学键所需能量
【答案】D
【解析】A.变为是液化放热过程,;气体变为液体时体系混乱度减小,,A正确;B.氢气发生燃烧反应可将化学能转化为热能,也可设计为氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能,B正确;C.根据盖斯定律,化学反应的只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,C正确;D.氢气的燃烧反应为放热反应,反应焓变,故断裂2 mol和1 mol中化学键所需能量小于断裂2 mol中化学键所需能量,D错误;故选D。
考点04 化学反应进行的方向复合判据
13.(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
【解析】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。
14.(25-26高二下·四川泸州·期中)下列关于化学反应方向与限度的说法正确的是
A.凡是放热反应均能自发进行,凡是吸热反应均不能自发进行
B.反应 ,在常温下能自发进行,则该反应的
C.对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡常数也一定增大
D.一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡后,充入少量,平衡不移动
【答案】D
【解析】A.反应自发进行的综合判据为,焓变不是唯一判断依据,部分吸热反应在高温下也可自发进行,A错误;B.该反应反应物气体总物质的量为4mol,生成物气体总物质的量为3mol,气体分子数减少,故,反应常温下能自发是因为,常温时满足,B错误;C.升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率均增大;但平衡常数的变化与反应热效应有关,若反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,减小,C错误;D.恒容密闭容器中充入,容器体积不变,反应体系中各物质的浓度均不发生变化,正逆反应速率不变,平衡不移动,D正确;故选D。
15.(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
【解析】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。
16.(25-26高二上·云南昆明·阶段检测)科学探究表明利用甲烷可以除去,反应为 。下列说法正确的是
A.上述反应在温度低时不能自发进行
B.上述反应的化学平衡常数的表达式为
C.及时分离出,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D.在其他条件不变的情况下,使用适当催化剂,可以提高的去除率
【答案】B
【解析】A.该反应为气体分子数增大的反应,,的反应,一定存在,在温度低时能自发进行,A错误;B.由方程式可知,上述反应的化学平衡常数的表达式为,B正确;C.及时分离出,平衡向正反应方向移动,但是生成物浓度减小,正反应速率减小,C错误;D.催化剂不影响平衡的移动,不可以提高的去除率,D错误;故选B。
考点05 化学反应方向判据的应用
17.(24-25高三上·上海·阶段检测)下列关于工业合成氨的说法正确的是
A.因为ΔH<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为ΔS<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下,压强越大转化率越大
【答案】D
【解析】A.反应自发进行的判据为,合成氨反应、,高温下可能大于0,反应无法自发进行,A错误;B.合成氨反应但,较低温度条件下可满足,反应能够自发进行,B错误;C.合成氨为放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应物转化率降低,高温的作用是加快反应速率、使催化剂活性达到最优,C错误;D.合成氨正向是气体分子数减小的反应,其他条件不变时压强越大,平衡正向移动程度越大,反应物转化率越高,实际生产需考虑动力和设备材料的承受能力,D正确;答案选D。
18.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)关于反应 ,下列说法中,正确的是
A.该反应在较低温度下可以自发进行
B.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
C.温度升高,反应所需活化能减少,反应速率增大
D.催化剂不参与化学反应
【答案】A
【解析】A.反应自发进行的判据为,该反应,且气体分子数减少,,较低温度下数值较小,可满足,反应可自发进行,A正确;B.增大反应物浓度,仅能提高单位体积内活化分子数目,活化分子百分数不变,B错误;C.升高温度不会改变反应所需的活化能,是通过提高活化分子百分数来加快反应速率,C错误;D.催化剂会参与化学反应过程,仅反应前后质量和化学性质保持不变,D错误;故选A。
19.(25-26高二上·山东德州·阶段检测)下列对化学反应预测正确的是
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
ΔH<0
任何温度都自发进行
B
常温下,自发进行
ΔH>0
C
能自发反应
ΔH>0
D
ΔH>0
该反应是非自发反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.反应气体分子数增大,,已知,根据吉布斯自由能判据(为热力学温度,恒为正),恒小于0,任何温度都能自发进行,A正确;B.反应气体分子数减小,,常温下自发说明,代入公式得,即,B错误;C.反应气体分子数增大,,能自发时,既可以小于0(任何温度都自发),也可以大于0(高温下自发),无法推出一定大于0,C错误;D.反应生成气体,,已知,高温下时,反应可自发进行,并非是非自发反应,D错误;故选A。
20.(25-26高二上·陕西榆林·阶段检测)已知 ,下图为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A.步骤①中“净化”可防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”只能加快反应速率,不能提高原料的转化率
C.步骤④选择的重要原因是催化剂活性
D.若此反应中和不随温度变化而变化,则温度低于时反应自发进行
【答案】B
【解析】A.步骤①的“净化”目的是除去原料气中的杂质,避免杂质导致催化剂失去活性(催化剂中毒),A正确;B.合成氨反应为气体分子数减小的反应,加压既可以增大反应物浓度以加快反应速率,也可以使平衡正向移动,提高原料的转化率,B错误;C.铁触媒在范围内催化活性最高,因此步骤④选择该温度的重要原因是保证催化剂活性,C正确;D.反应自发进行的判断依据为,代入、,计算得,即温度低于时反应自发进行,D正确;故选B。
1.(25-26高二上·广东广州·期中)制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH>0,下列说法正确的是
A.该反应ΔS<0
B.增加C的用量,反应速率一定增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率变小
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
【答案】C
【解析】A.该反应正反应为气体总物质的量增大的反应,体系混乱度增大,故,A错误;B.为固体,固体浓度视为常数,增加的用量对反应速率无影响,B错误;C.该反应正反应为气体分子数增大的反应,恒温下增大总压,平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,的平衡转化率变小,C正确;D.平衡常数仅与温度有关,恒温条件下加入催化剂,平衡不移动,平衡常数不变,D错误;故选C。
2.(25-26高二上·福建厦门·期中)对于反应 ,下列说法正确的是
A.该反应需要在高温下才能自发进行
B.使用催化剂能降低反应的活化能,提高的平衡转化率
C.增加的浓度,能够增大活化分子百分数
D.缩小体积使压强增大,增大了单位体积内活化分子的数目,但活化分子百分数不变
【答案】D
【解析】A.该反应,且反应后气体分子数减少,故,根据反应自发判据可知,低温下反应可自发进行,高温下,反应非自发,A错误;B.使用催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但催化剂不改变平衡状态,不能提高的平衡转化率,B错误;C.增加的浓度,仅能增大单位体积内活化分子的数目,活化分子百分数不变(只有温度、催化剂可改变活化分子百分数),C错误;D.缩小体积使压强增大,反应物浓度均增大,单位体积内活化分子的数目增大,由于温度未发生变化,活化分子百分数不变,D正确;故选D。
3.(25-26高二上·河南安阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.吸热反应一定需要加热才能发生
B.煅烧石灰石属于,的反应,高温下才能发生
C.由可知:金刚石比石墨更稳定
D.乙炔的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式为:
【答案】B
【解析】A.吸热反应不一定需要加热才能发生,例如氢氧化钡与氯化铵反应属于吸热反应,在常温下即可发生,A错误;B.煅烧石灰石为碳酸钙分解反应,属于吸热反应故,反应生成气体熵值增大故,根据反应自发进行的判据时反应可自发,可知该反应高温下才能发生,B正确;
C.物质能量越低越稳定,由热化学方程式可知石墨能量低于金刚石,故石墨比金刚石更稳定,C错误;D.燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,题给热化学方程式中乙炔的物质的量为,对应应为,D错误;故答案选B。
4.(25-26高一下·浙江宁波·期中)工业上冶炼钛的有关反应如下所示:
①
②
③
④
⑤
下列有关推断正确的是
A. B.,
C. D.已知,则反应④在较高温度下自发
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律,将反应①×2-②可得反应,该反应为放热反应,即,可得,A错误;B.C燃烧生成、CO燃烧生成均为放热反应,放热反应的焓变小于0,故,,B错误;C.根据盖斯定律,将反应①×2+反应③-反应②,即可得到反应⑤,故,C正确;D.反应④中反应物有气体,生成物均为固体,熵变,已知,根据时反应自发,可知该反应在低温下自发,较高温度下不能自发,D错误;故答案选C。
5.(25-26高二上·湖北武汉·阶段检测)下列叙述错误的是
A.测定中和热时将NaOH溶液一次倒入装有盐酸的量热计中,搅拌测其温度
B.在低温下能自发进行,则该反应的△H<0
C.活化能越大,改变温度对反应速率的影响程度就越小
D.工业合成氨使用催化剂,反应的△H不变,但可以提高平衡前某段时间N2的转化率
【答案】C
【解析】A.测定中和热时,为减少热量散失造成的实验误差,需将溶液一次快速倒入装有盐酸的量热计中,搅拌测温度,操作正确,A不符合题意;B.反应的正反应气体分子数减少,,低温下能自发进行则,可推知,B不符合题意;C.根据阿伦尼乌斯速率公式,活化能越大,温度变化对反应速率常数的影响越显著,即改变温度对反应速率的影响程度越大,C符合题意;D.催化剂不改变反应的始终态,因此反应的不变,但可加快反应速率,使平衡前相同时间内的转化量增加,提高该时间段内的转化率,D不符合题意;故选C。
6.(25-26高二上·陕西宝鸡·阶段检测)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关主要反应有:
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ/mol,K1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol,K2
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的平衡常数K1=
B.反应Ⅱ的ΔS>0,所以任意条件均能自发进行
C.有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压
D.Ⅰ、Ⅱ反应均能在低温条件自发进行
【答案】C
【解析】A.平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,反应Ⅰ的,选项给出的是其倒数,A错误;B.反应Ⅱ的>0,且反应,根据反应才能自发,可知只有高温下反应可自发,并非任意条件都能自发,B错误;C.两个反应的均大于0,升高温度平衡均正向移动,可提高转化率;反应Ⅰ为气体分子数增大的反应,降低压强平衡正向移动,反应Ⅱ压强对平衡无影响,故低压也有利于提高转化率,因此高温低压可提高平衡转化率,C正确;D.两个反应的均为正值,反应Ⅰ,需满足才能自发,即高温下可自发;反应Ⅱ接近0,低温下,不能自发,故两个反应均不能在低温下自发进行,D错误;故选C。
7.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)某化学小组同学研究温度、压强对反应速率和化学平衡的影响,测得化学反应中R的百分含量(α)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的反应物的总键能小于生成物的总键能 B.平衡常数:K(A)<K(B)
C.a+b>c+d D.低温有利于该反应自发进行
【答案】B
【解析】左图中较慢达到平衡的曲线具有较高的平台,说明较低温度下R的平衡百分含量更高,降低温度使平衡正向移动,故正反应放热。右图中同一温度下增大压强,R的平衡百分含量增大,说明平衡正向移动,故a+b>c+d。点A所在曲线对应较低温度,点B所在曲线对应较高温度,平衡常数只与温度有关。A.左图表明降低温度时R的平衡百分含量增大,故正反应放热,即ΔH<0。反应热等于反应物总键能与生成物总键能之差,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,A正确;B.点A对应较低温度,点B对应较高温度。放热反应升高温度时平衡常数减小,故K(A)>K(B),原说法中的关系相反,B错误;C.右图中同一温度下增大压强,R的平衡百分含量增大,说明平衡正向移动;增大压强使平衡向气体物质的量减小的方向移动,所以a+b>c+d,C正确;D.由a+b>c+d可知正反应的气体物质的量减小,故ΔS<0;正反应放热,故ΔH<0。根据ΔG=ΔH−TΔS,降低温度会减小正值项−TΔS,有利于ΔG<0,因此低温有利于反应自发进行,D正确;故选B。
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
【解析】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.(24-25高二上·四川绵阳·期末)已知:,不同条件下反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.过程b使用了催化剂,使该反应的绝对值减小
B.由可知,该反应在高温下能自发进行
C.升高温度,该反应的平衡常数减小
D.恒容条件下通入氦气,单位体积内反应物活化分子数增多
【答案】C
【解析】A.催化剂仅降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不变,A错误;B.该反应气体分子数减小,,且反应物总能量高于生成物,为放热反应,根据,只有低温下,反应可自发进行,高温下,无法自发,B错误;C.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;D.恒容条件下通入氦气,反应物浓度不变,单位体积内反应物活化分子数不变,D错误;故选C。
10.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)工业上用乙烯()氧化法制备环氧乙烷(化学式为),主要涉及反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容密闭容器中充入1 mol乙烯和含1 mol的净化空气(只含和,的体积分数为20%),发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,反应相同时间后测得乙烯的转化率及的分压随温度变化如图所示,已知200℃时测得环氧乙烷的选择性为(某产物的选择性=)。则下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ在低温时自发进行
B.点时,乙烯的消耗速率大于生成速率
C.点容器内的总压强为
D.200℃时反应Ⅰ的平衡常数为(以各气体的分压代替浓度计算)
【答案】D
【解析】A.反应Ⅰ: ,反应的,该反应的气体分子数减小,即,根据反应自发进行的条件,低温时自发进行,A正确;B.由图可知,a点时乙烯的转化率还未达到最大值,说明反应正向进行,所以乙烯的消耗速率大于生成速率,B正确;C.充入乙烯和含的净化空气(只含和,的体积分数为20%),则n(N2)= 4 mol,c点时乙烯的转化率为60%,则有0.6 mol乙烯参加反应,环氧乙烷的选择性为,则有0.4 mol乙烯转化为环氧乙烷,则,
,平衡时,,,,,,平衡时气体总物质的量为n总=0.4 mol+0.2 mol+0.4 mol+0.4 mol+0.4 mol+4 mol=5.8 mol,恒容密闭容器中,压强之比等于物质的量之比,按氧气的分压列式,,C正确;D.根据C选项的数据可得: 时反应Ⅰ的平衡常数为,D错误;故选D。
1.(25-26高二上·山西晋中·阶段检测)在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应
的平衡的变化图像如图(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),据此分析下列说法正确的是
A.在图像反应I中,说明正反应为吸热反应
B.在图像反应I中,若,则此反应的
C.在图像应Ⅲ中,若,则该反应能自发进行
D.在图像反应Ⅱ中,说明该正反应为吸热反应
【答案】C
【解析】A.图像反应I中任取一曲线,图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小,升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,A错误;B.在图像反应I的横坐标上任取一点,作横坐标的垂直线与两曲线相交,若,增大压强反应物的平衡转化率增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则,,B错误;C.图像反应Ⅲ增大压强平衡不移动,则,若,升高温度A的转化率减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则,该反应能自发进行,C正确;D.图像反应Ⅱ中先出现拐点,条件下反应速率快,,平衡时小于平衡时,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,D错误;故选C。
2.(25-26高二上·陕西榆林·期中)工业上以纯度为左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下:
①;
②。
当①、②反应体系的压强各为、时,分别改变进料比和反应温度,二者对产率和平衡转化率的影响如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.,
B.反应①在较高温度下能够自发进行
C.反应①,浓度越大,产率越大
D.反应②,工业上选择反应温度更合适
【答案】D
【解析】A.由图1可知,随温度升高产率降低,反应①平衡逆向移动,故;由图2可知,相同进料比下温度越高平衡转化率越高,反应②平衡正向移动,故,A错误;B.反应①的,且反应中气体分子数减少,,根据,仅低温下,反应可自发进行,较高温度下无法自发,B错误;C.由图1可知,进料比越小即浓度越大时,产率越低,C错误;D.由图2可知,1100∘C时平衡转化率明显高于900∘C,且与1300∘C接近,工业选择1100∘C能耗更低、效益更高,更合适,D正确;故选D。
3.(25-26高二上·重庆·阶段检测)甲烷氧化偶联制乙烯的反应及工业应用原理如下。
已知:反应①
反应②
反应③
反应④
和的选择性随反应时间的变化如下图所示。(其中表示选择性,)
下列说法正确的是
A.反应④的,且在任何温度下都能自发进行
B.氧化偶联生成分步进行,由图可知,第一步反应的产物为
C.增大体系压强,甲烷的转化率升高,乙烯的选择性增大
D.若初始,,恒容下转化率,和选择性均为,其余转化为,则反应④的平衡常数约为416 kPa(保留整数)
【答案】D
【解析】A.据盖斯定律,将反应②×2 - 反应①可得反应④,则,选项中的数值错误。该反应的,反应④的气体分子数增多,属于熵增反应,,则始终小于0,该反应在任意温度下都能自发,A错误;B.由图像可知,反应初始阶段的选择性很高,随反应进行选择性降低、选择性升高,说明甲烷氧化偶联第一步先生成,后续再转化为,B错误;C.反应②③是气体计量数不变的反应,增大压强平衡不移动,但反应①是气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,甲烷转化率升高;生成的反应④气体分子数增大,增大压强平衡逆向移动,乙烯的选择性会降低而非增大,C错误;D.设初始,则初始,转化的总量为,剩余的总量为;根据选择性定义:,对应生成的;,对应生成的;剩余20%的转化甲烷生成,对应;根据H原子守恒,对应生成的,根据O原子守恒,剩余的,则平衡时混合气体的总物质的量为4.395mol,恒容体系总压为;各物质分压:,,,;反应④的,符合描述,D正确;故选D。
4.(25-26高一下·浙江宁波·期中)甲醇是重要的化学工业基础原料。工业上可利用或来生产甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应及在不同温度下的平衡常数数值如下:
可逆反应
平衡常数数值
温度
Ⅰ.
K1
2.5
0.15
Ⅱ.
K2
1.0
2.5
Ⅲ.
K3
请回答下列问题:
(1)根据反应推导、与之间的关系,__________(用、表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行的条件是__________(填字母)。
A.高温自发 B.低温自发
C.任何温度均自发 D.任何温度均不自发
(3)恒温恒容时,若只发生反应Ⅲ,向密闭容器中加入和;
①能作为该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
A.容器内的总压强不再变化 B.容器内气体的平均摩尔质量不再变化
C. D.容器内气体的密度不再变化
②测得不同容积容器中的平衡转化率随温度的变化关系如图:
、点对应的正反应速率:__________(填“”、“=”或“<”),原因为____________________。
③一定温度下,甲醇物质的量浓度随时间变化曲线如图所示。前内用的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为__________。若在时迅速使容器体积增大,一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出后的甲醇浓度变化曲线图________。
【答案】(1) (2)B
(3) AB > A点温度高于B点,且A点容器体积小于B点(即反应物浓度更大),两者均使正反应速率增大 0.18
【解析】(1)将已知反应相加可得:反应Ⅲ = 反应Ⅰ + 反应Ⅱ,因此平衡常数之间的关系为。
(2)结合第(1)问可知,时,时。温度升高减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,即;反应Ⅲ正向气体分子数减少,即。根据自发进行判据,当、时,在低温条件下,反应可自发进行,选B。
(3)① A.该反应正向气体分子数减少,恒温恒容下总压强随反应进行而减小,压强不变说明达到平衡,A正确;B.气体总质量不变,总物质的量随反应进行而减小,平均摩尔质量增大,不变说明达到平衡,B正确;C.达到平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比,应有 ,C错误;D.恒容下气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,D错误;故选AB。
②反应Ⅲ为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,转化率增大。由图可知相同温度下转化率,说明压强,即容器体积。A点温度高于B点,且A点所在容器体积小于B点(即A点压强和浓度更大),温度升高和浓度增大均使反应速率加快,因此。
③由图可知,前内甲醇的浓度变化量为,根据化学计量数关系,,则。在时迅速增大容器体积,甲醇浓度瞬间减小(图象上表现为垂直下降);体积增大导致压强减小,平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动,甲醇浓度继续减小,最终达到新的平衡状态(图象上表现为曲线逐渐下降并最终趋于水平),如图
。
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第二章 化学反应速率与化学平衡
2.3 化学反应的方向
考点01 自发过程与自发反应
1.(25-26高一上·江西宜春·阶段检测)下列说法正确的是
A.自发反应在任何条件下都能实现
B.需要加热才能发生的反应一定不是自发进行的反应
C.能自发进行的反应,其速率一定较快
D.不能自发进行的反应也有可能能够发生
2.(25-26高二上·云南曲靖·期末)下列有关化学反应方向的说法正确的是
A.放热反应都是自发反应
B.熵增的反应不一定是自发反应
C.反应能否自发进行,需综合考虑焓变和熵变
D.非自发反应一定不能发生
3.(25-26高二上·天津北辰·阶段检测)下列说法正确的是
A.、的反应在温度低时不能自发进行
B.人们把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子,把活化分子具有的能量叫活化能
C.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
D.反应 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
4.(25-26高二上·广东茂名·期末)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
一般条件下,升高温度,反应速率加快
升高温度能降低反应的活化能
B
推动封装有20 mL和混合气体的注射器的活塞,混合气体颜色先加深后变浅
增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动
C
向溶液中加入铁粉,颜色变浅
铁粉与直接发生氧化还原反应
D
氢气和氧气需要点燃才能反应
氢气和氧气反应生成水不属于自发反应
A.A B.B C.C D.D
考点02 焓变与化学反应进行的方向
5.(25-26高二上·河南安阳·阶段检测)已知气体分子总数增多的反应是熵增反应。下列反应低温下能正向自发进行的是
A. B.
C. D.
6.(25-26高二上·福建·期中)下列说法正确的是
A.反应能自发进行,则该反应的
B.反应物的总能量一定低于生成物的总能量
C.反应的
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
7.(26-27高三上·江苏连云港·阶段检测)一种资源化反应为,该反应在一定条件下能自发进行。下列说法正确的是
A.该反应的
B.其他条件一定,增大压强能提高的产率
C.反应的平衡常数表达式
D.使用合适的催化剂可提高的平衡转化率
8.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B.反应在室温下能自发进行,该反应的
C. , ,则
D.达平衡后,缩小容器体积,平衡转化率不变
考点03 熵变与化学反应进行的方向
9.(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
10.(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
11.(25-26高二上·四川雅安·阶段检测)已知反应 2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,相关数据如下表:
物质
SO2
O2
SO3
1 mol 分子中化学键断裂时吸收的能量/kJ
a
496
1184
下列说法正确的是
A.该反应的 ΔS>0 B.断裂1 mol 中的S=O键需要吸收 1184 kJ 能量
C.a=837.7 D.升高温度,平衡正向移动
12.(2026·北京海淀·模拟预测)2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料,选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分体现了绿色奥运的理念。已知:
下列说法不正确的是
A.的过程中,,
B.氢气既可以通过燃烧反应提供热能,也可以设计成燃料电池提供电能
C.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
D.断裂和中化学键所需能量大于断裂中化学键所需能量
考点04 化学反应进行的方向复合判据
13.(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
14.(25-26高二下·四川泸州·期中)下列关于化学反应方向与限度的说法正确的是
A.凡是放热反应均能自发进行,凡是吸热反应均不能自发进行
B.反应 ,在常温下能自发进行,则该反应的
C.对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡常数也一定增大
D.一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡后,充入少量,平衡不移动
15.(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
16.(25-26高二上·云南昆明·阶段检测)科学探究表明利用甲烷可以除去,反应为 。下列说法正确的是
A.上述反应在温度低时不能自发进行
B.上述反应的化学平衡常数的表达式为
C.及时分离出,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D.在其他条件不变的情况下,使用适当催化剂,可以提高的去除率
考点05 化学反应方向判据的应用
17.(24-25高三上·上海·阶段检测)下列关于工业合成氨的说法正确的是
A.因为ΔH<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为ΔS<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下,压强越大转化率越大
18.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)关于反应 ,下列说法中,正确的是
A.该反应在较低温度下可以自发进行
B.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
C.温度升高,反应所需活化能减少,反应速率增大
D.催化剂不参与化学反应
19.(25-26高二上·山东德州·阶段检测)下列对化学反应预测正确的是
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
ΔH<0
任何温度都自发进行
B
常温下,自发进行
ΔH>0
C
能自发反应
ΔH>0
D
ΔH>0
该反应是非自发反应
A.A B.B C.C D.D
20.(25-26高二上·陕西榆林·阶段检测)已知 ,下图为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A.步骤①中“净化”可防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”只能加快反应速率,不能提高原料的转化率
C.步骤④选择的重要原因是催化剂活性
D.若此反应中和不随温度变化而变化,则温度低于时反应自发进行
1.(25-26高二上·广东广州·期中)制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH>0,下列说法正确的是
A.该反应ΔS<0
B.增加C的用量,反应速率一定增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率变小
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
2.(25-26高二上·福建厦门·期中)对于反应 ,下列说法正确的是
A.该反应需要在高温下才能自发进行
B.使用催化剂能降低反应的活化能,提高的平衡转化率
C.增加的浓度,能够增大活化分子百分数
D.缩小体积使压强增大,增大了单位体积内活化分子的数目,但活化分子百分数不变
3.(25-26高二上·河南安阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.吸热反应一定需要加热才能发生
B.煅烧石灰石属于,的反应,高温下才能发生
C.由可知:金刚石比石墨更稳定
D.乙炔的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式为:
4.(25-26高一下·浙江宁波·期中)工业上冶炼钛的有关反应如下所示:
①
②
③
④
⑤
下列有关推断正确的是
A. B.,
C. D.已知,则反应④在较高温度下自发
5.(25-26高二上·湖北武汉·阶段检测)下列叙述错误的是
A.测定中和热时将NaOH溶液一次倒入装有盐酸的量热计中,搅拌测其温度
B.在低温下能自发进行,则该反应的△H<0
C.活化能越大,改变温度对反应速率的影响程度就越小
D.工业合成氨使用催化剂,反应的△H不变,但可以提高平衡前某段时间N2的转化率
6.(25-26高二上·陕西宝鸡·阶段检测)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关主要反应有:
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ/mol,K1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol,K2
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的平衡常数K1=
B.反应Ⅱ的ΔS>0,所以任意条件均能自发进行
C.有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压
D.Ⅰ、Ⅱ反应均能在低温条件自发进行
7.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)某化学小组同学研究温度、压强对反应速率和化学平衡的影响,测得化学反应中R的百分含量(α)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的反应物的总键能小于生成物的总键能 B.平衡常数:K(A)<K(B)
C.a+b>c+d D.低温有利于该反应自发进行
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.(24-25高二上·四川绵阳·期末)已知:,不同条件下反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.过程b使用了催化剂,使该反应的绝对值减小
B.由可知,该反应在高温下能自发进行
C.升高温度,该反应的平衡常数减小
D.恒容条件下通入氦气,单位体积内反应物活化分子数增多
10.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)工业上用乙烯()氧化法制备环氧乙烷(化学式为),主要涉及反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容密闭容器中充入1 mol乙烯和含1 mol的净化空气(只含和,的体积分数为20%),发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,反应相同时间后测得乙烯的转化率及的分压随温度变化如图所示,已知200℃时测得环氧乙烷的选择性为(某产物的选择性=)。则下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ在低温时自发进行
B.点时,乙烯的消耗速率大于生成速率
C.点容器内的总压强为
D.200℃时反应Ⅰ的平衡常数为(以各气体的分压代替浓度计算)
1.(25-26高二上·山西晋中·阶段检测)在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应
的平衡的变化图像如图(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),据此分析下列说法正确的是
A.在图像反应I中,说明正反应为吸热反应
B.在图像反应I中,若,则此反应的
C.在图像应Ⅲ中,若,则该反应能自发进行
D.在图像反应Ⅱ中,说明该正反应为吸热反应
2.(25-26高二上·陕西榆林·期中)工业上以纯度为左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下:
①;
②。
当①、②反应体系的压强各为、时,分别改变进料比和反应温度,二者对产率和平衡转化率的影响如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.,
B.反应①在较高温度下能够自发进行
C.反应①,浓度越大,产率越大
D.反应②,工业上选择反应温度更合适
3.(25-26高二上·重庆·阶段检测)甲烷氧化偶联制乙烯的反应及工业应用原理如下。
已知:反应①
反应②
反应③
反应④
和的选择性随反应时间的变化如下图所示。(其中表示选择性,)
下列说法正确的是
A.反应④的,且在任何温度下都能自发进行
B.氧化偶联生成分步进行,由图可知,第一步反应的产物为
C.增大体系压强,甲烷的转化率升高,乙烯的选择性增大
D.若初始,,恒容下转化率,和选择性均为,其余转化为,则反应④的平衡常数约为416 kPa(保留整数)
4.(25-26高一下·浙江宁波·期中)甲醇是重要的化学工业基础原料。工业上可利用或来生产甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应及在不同温度下的平衡常数数值如下:
可逆反应
平衡常数数值
温度
Ⅰ.
K1
2.5
0.15
Ⅱ.
K2
1.0
2.5
Ⅲ.
K3
请回答下列问题:
(1)根据反应推导、与之间的关系,__________(用、表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行的条件是__________(填字母)。
A.高温自发 B.低温自发
C.任何温度均自发 D.任何温度均不自发
(3)恒温恒容时,若只发生反应Ⅲ,向密闭容器中加入和;
①能作为该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
A.容器内的总压强不再变化 B.容器内气体的平均摩尔质量不再变化
C. D.容器内气体的密度不再变化
②测得不同容积容器中的平衡转化率随温度的变化关系如图:
、点对应的正反应速率:__________(填“”、“=”或“<”),原因为____________________。
③一定温度下,甲醇物质的量浓度随时间变化曲线如图所示。前内用的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为__________。若在时迅速使容器体积增大,一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出后的甲醇浓度变化曲线图________。
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第二章
化学反应速率与化学平衡
2.3化学反应的方向
。直题考点练。
考点01自发过程与自发反应
1.D
2.BC
3.D
4.B
考点02焓变与化学反应进行的方向
5.C
6.A
7.B
7.C
考点03熵变与化学反应进行的方向
9.A
10.B
11.C
12.D
考点04化学反应进行的方向复合判据
13.A
14.D
15.D
16.B
考点05化学反应方向判据的应用
17.D
18.A
19.A
20.B
一·进阶通关练·
1.C
2.D
3.B
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上好每一堂课
4.C
5.C
6.C
7.B
8.B
9.C
10.D
一。思维创新练
1.C
2.D
3.D
4.(1)K1K2
(2)B
(3)AB>A点温度高于B点,且A点容器体积小于B点(即反应物浓度更大),两者均使正反应
Ξ0.6
岳
01020
304050
速率增大
0.18
反应时间/min
2/2