高中化學(xué)新教材同步選擇性必修第一冊(cè) 第2章 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向（同步講義）

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：了解判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的三個(gè)判據(jù)，構(gòu)建判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的思維方法模型。2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：根據(jù)三個(gè)判據(jù)的發(fā)展過(guò)程，理解科學(xué)知識(shí)的曲折發(fā)展歷程，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性研究重要意義的認(rèn)識(shí)。一、自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)自發(fā)過(guò)程自發(fā)反應(yīng)含義在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程在給定的條件下，可以自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)特征具有方向性，即過(guò)程的某個(gè)方向在一定條件下自發(fā)進(jìn)行，而該過(guò)程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進(jìn)行舉例高山流水，自由落體，冰雪融化鋼鐵生銹應(yīng)用(1)可被用來(lái)完成有用功。如H2燃燒可設(shè)計(jì)成原電池。(2)非自發(fā)過(guò)程要想發(fā)生，必須對(duì)它做功。如通電將水分解為H2和O2(1)自發(fā)過(guò)程不需任何條件就能發(fā)生()(2)室溫下冰變成水屬于自發(fā)過(guò)程()(3)水由高處向低處流屬于自發(fā)過(guò)程()(4)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)速率一定很大()答案(1)×(2)√(3)√(4)×1．已知：①2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O；②2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑。①是自發(fā)反應(yīng)，②是非自發(fā)反應(yīng)，通過(guò)對(duì)上述反應(yīng)的分析，思考：(1)自發(fā)反應(yīng)不需要任何條件就能發(fā)生嗎？(2)非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生嗎？答案(1)自發(fā)反應(yīng)也需要一定條件引發(fā)反應(yīng)，一旦反應(yīng)后即可自發(fā)進(jìn)行。(2)非自發(fā)反應(yīng)也能在一定條件下發(fā)生。2．知道了某個(gè)反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)后，能否知道某條件下是否發(fā)生？能否預(yù)測(cè)反應(yīng)的快慢？答案判斷某反應(yīng)是否自發(fā)，只是判斷反應(yīng)的方向，與是否會(huì)發(fā)生、反應(yīng)的快慢、反應(yīng)的熱效應(yīng)無(wú)關(guān)。自發(fā)過(guò)程的判斷(1)根據(jù)條件判斷：不是看是否需要條件，而是看是否需要持續(xù)施加外力(如加熱等)。(2)根據(jù)其逆向過(guò)程是否自發(fā)判斷：若逆向過(guò)程自發(fā)，則正向過(guò)程一定不自發(fā)；若逆向過(guò)程不自發(fā)，則正向過(guò)程一定自發(fā)。二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)1．焓變與反應(yīng)的方向(1)放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用焓變(能量變化)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。(2)焓變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系①多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的。例如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。②有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1。結(jié)論：只用焓判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)不全面。2．熵變與反應(yīng)的方向(1)熵、熵變的概念(2)熵值大小①體系的熵值：體系的混亂程度越大，體系的熵值就越大。②同一物質(zhì)的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一條件下，不同物質(zhì)的熵值不同。(3)熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度增加(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用熵變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。(4)熵變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系①許多熵增的反應(yīng)是自發(fā)的(多是氣體分子數(shù)目增多的反應(yīng))，如2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑；CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑等。②有些熵減的反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如：Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)=CaCO3(s)＋H2O(l)。結(jié)論：只用熵判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)不全面。3．自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向(1)自由能變化符號(hào)為ΔG，單位為kJ·mol－1。(2)自由能變化與焓變、熵變的關(guān)系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不僅與焓變有關(guān)，還與溫度有關(guān)。(3)反應(yīng)方向與自由能的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)總是向著自由能減小的方向進(jìn)行，直到體系達(dá)到平衡。①當(dāng)ΔG＜0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；②當(dāng)ΔG＝0時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；③當(dāng)ΔG＞0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(1)放熱反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行()(2)同種物質(zhì)不同狀態(tài)時(shí)熵值不同，氣態(tài)時(shí)最大()(3)熵增的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行()(4)自發(fā)反應(yīng)在任何條件下均可發(fā)生()(5)過(guò)程自發(fā)性不僅能用于判斷過(guò)程的方向，還能確定過(guò)程發(fā)生的速率()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×1．根據(jù)復(fù)合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS<0能自發(fā)進(jìn)行，請(qǐng)分析ΔH>0，ΔS>0和ΔH<0，ΔS<0的反應(yīng)分別在低溫還是高溫下自發(fā)進(jìn)行？提示ΔH>0，ΔS>0的反應(yīng)在高溫下，ΔG＝ΔH－TΔS<0，能自發(fā)進(jìn)行；ΔH<0，ΔS<0的反應(yīng)在低溫下，ΔG＝ΔH－TΔS<0，能自發(fā)進(jìn)行。2．(2019·洛陽(yáng)期中)25℃和1.01×105Pa時(shí)，反應(yīng)：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1能自發(fā)進(jìn)行，其原因是____________。答案熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)解析根據(jù)熵判據(jù)，該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行；根據(jù)焓判據(jù)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行。事實(shí)上該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的方法焓變(ΔH)熵變(ΔS)反應(yīng)在某狀況下能否自發(fā)進(jìn)行＜0＞0能自發(fā)進(jìn)行＞0＜0不能自發(fā)進(jìn)行＜0＜0取決于溫度，低溫自發(fā)＞0＞0取決于溫度，高溫自發(fā)隨堂演練知識(shí)落實(shí)1．(2019·邯鄲高二質(zhì)檢)以下自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來(lái)解釋的是()A．硝酸銨自發(fā)溶于水B．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1答案D解析焓判據(jù)能夠說(shuō)明放熱反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，而A、B、C三項(xiàng)中的自發(fā)過(guò)程均為吸熱過(guò)程，顯然不能單用焓判據(jù)來(lái)解釋，只有D項(xiàng)可以用焓判據(jù)來(lái)解釋。2．下列對(duì)熵變的判斷中不正確的是()A．少量的食鹽溶于水中：ΔS＞0B．炭和氧氣反應(yīng)生成CO(g)：ΔS＞0C．氣態(tài)水變成液態(tài)水：ΔS＞0D．CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0答案C解析食鹽溶于水是典型的熵增加過(guò)程；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)，氣體的物質(zhì)的量增大，為熵增加的反應(yīng)；氣態(tài)水變成液態(tài)水是體系混亂度減小的過(guò)程，為熵減小的過(guò)程；CaCO3(s)的分解產(chǎn)生了氣體，為熵增加的反應(yīng)。3．(2020·蘭州期中)下列說(shuō)法正確的是()A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的B．自發(fā)反應(yīng)的現(xiàn)象一定非常明顯，非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小C．常溫下，反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH＞0D．反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH＞0答案C解析不能僅僅根據(jù)焓變判斷反應(yīng)的自發(fā)性，放熱反應(yīng)不一定都是自發(fā)進(jìn)行的，吸熱反應(yīng)也可能是自發(fā)進(jìn)行的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，其現(xiàn)象不一定非常明顯，非自發(fā)反應(yīng)的熵不一定減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)的ΔH－TΔS＞0，又知該反應(yīng)ΔS＞0，則該反應(yīng)的ΔH＞0，C項(xiàng)正確；反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，則ΔH＜0，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(2019·浙江十校聯(lián)合體聯(lián)考)某反應(yīng)2AB(g)C(g)＋3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，其逆反應(yīng)在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的正反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為()A．ΔH＜0、ΔS＞0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＞0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＜0答案C解析由ΔG＝ΔH－TΔS＜0能自發(fā)知，高溫自發(fā)，低溫不自發(fā)的為ΔH＞0、ΔS＞0。5．回答下列問(wèn)題：(1)汽車(chē)燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)。已知該反應(yīng)的ΔH>0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：________________________________________________________________________。(2)下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是________(填字母)。a．CO(g)=C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)b．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)c．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)d．MgCO3(s)=MgO(s)＋CO2(g)答案(1)該反應(yīng)是ΔH>0，ΔS<0的反應(yīng)，任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行(2)a解析(1)該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG>0，故不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。(2)a、b、c、d的ΔH>0，b、c、d反應(yīng)的ΔS>0。ΔH－TΔS<0時(shí)，反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行。a的ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高溫時(shí)該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。題組一自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)1．下列關(guān)于自發(fā)過(guò)程的敘述中，正確的是()A．只有不需要任何條件就能夠自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程才是自發(fā)過(guò)程B．需要加熱才能進(jìn)行的過(guò)程肯定不是自發(fā)過(guò)程C．同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)在不同條件下都有自發(fā)的可能D．非自發(fā)過(guò)程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過(guò)程答案C解析在一定條件下，不用借助外力即可自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程為自發(fā)過(guò)程，所以自發(fā)過(guò)程也是需要特定的條件的，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；可逆反應(yīng)在不同的條件下，可以向不同方向自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)正確；改變條件，可以使某些非自發(fā)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)過(guò)程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)的是()A．鈉與水反應(yīng)B．氫氣在氧氣中燃燒生成水C．水分解變成氫氣和氧氣D．氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨答案C題組二焓變和熵變與反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷3．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的判斷，下列說(shuō)法中正確的是()A．溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，放熱的熵減小的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行B．溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向C．反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D．固體的溶解過(guò)程與熵變無(wú)關(guān)答案B解析化學(xué)反應(yīng)的方向由焓變和熵變共同決定，不能僅用焓變或熵變判斷反應(yīng)的方向。4．(2020·日照調(diào)研)已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1，下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)中熵變、焓變皆大于0B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C．碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進(jìn)行D．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)答案A解析根據(jù)反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)中熵變、焓變都大于0，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但也是熵增大的反應(yīng)，所以也可能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，但不是在任何條件下碳酸鹽分解都能夠自發(fā)進(jìn)行，如CaCO3的分解僅在高溫下自發(fā)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一個(gè)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化。關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是()A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0答案C解析根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的情況可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放熱，ΔH＜0；該反應(yīng)發(fā)生后氣體的物質(zhì)的量減小，ΔS＜0。6．(2019·湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)月考)下列對(duì)熵的理解不正確的是()A．同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，固態(tài)時(shí)熵值最小B．體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大C．與外界隔離的體系，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵減小D．25℃、1.01×105Pa時(shí)，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增反應(yīng)答案C解析C項(xiàng)，體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向，此過(guò)程為熵增過(guò)程，故錯(cuò)誤。題組三自由能(復(fù)合判據(jù))與反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷7．反應(yīng)：CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度下自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，則下列選項(xiàng)正確的是()A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0答案A解析該反應(yīng)在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進(jìn)行，這說(shuō)明ΔH－TΔS一定小于0，根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，則該反應(yīng)在任何溫度下都是自發(fā)進(jìn)行的，而該反應(yīng)在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進(jìn)行，因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＞0，故選A。8．下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1答案D解析反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。對(duì)于A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于B項(xiàng)，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。9．灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿。現(xiàn)把白錫制成的器kPaK－1)()A．會(huì)變成灰錫 B．不會(huì)變成灰錫C．不能確定 D．升高溫度才會(huì)變成灰錫答案A解析在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著ΔH－TΔS＜0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，在0℃、100kPa條件下，白錫會(huì)不會(huì)變?yōu)榛义a的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)：白錫→灰錫的ΔH－TΔS值的問(wèn)題。ΔH－TΔS＝－2180.9J·mol－1－273K×(－6.61J·mol－1·K－1)＝－376.37J·mol－1<0，因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a。10．(2019·寧夏育才中學(xué)期中)下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進(jìn)行的是()A．2KClO3(s)=2KCl(s)＋3O2(g)ΔH＝－78.03kJ·mol－1ΔS＝＋1110J·mol－1·K－1B．CO(g)=C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋110.05kJ·mol－1ΔS＝－89.36J·mol－1·K－1C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.3J·mol－1·K－1D．=ΔH＝＋37.30kJ·mol－1ΔS＝＋184.05J·mol－1·K－1答案B解析依據(jù)反應(yīng)自發(fā)的判據(jù)：ΔH－TΔS＜0進(jìn)行判斷。A項(xiàng)，ΔH＜0，ΔS＞0，所有溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；B項(xiàng)，ΔH＞0，ΔS＜0，所有溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行，符合題意；C項(xiàng)，ΔH＜0，ΔS＜0，在低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；D項(xiàng)，ΔH＞0，ΔS＞0，在高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意。題組四由濃度商和平衡常數(shù)判斷平衡狀態(tài)或反應(yīng)進(jìn)行的方向11．在1000K時(shí)，已知反應(yīng)Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.059，當(dāng)水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時(shí)，此反應(yīng)()A．已達(dá)到平衡狀態(tài)B．未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行C．未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行D．無(wú)法確定答案C解析當(dāng)水蒸氣和氫氣濃度相等時(shí)，Q＝1，K＝0.059，Q>K，反應(yīng)逆向進(jìn)行。12．已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－43kJ·mol－1，在850℃時(shí)K＝1。今在某密閉容器中充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2，下列說(shuō)法不正確的是()A．900℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K<1B．850℃時(shí)，若x＝5.0，則起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行C．850℃達(dá)到化學(xué)平衡后，通入CO，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)D．850℃時(shí)，若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足x<3.0答案C解析由于該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度平衡常數(shù)減小，A項(xiàng)正確；850℃，x＝5.0時(shí)，Q＝eq\f(5,3)>K＝1，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，B項(xiàng)正確；達(dá)到平衡時(shí)，通入CO，反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；850℃時(shí)，若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，由K＝1，可求得應(yīng)滿足x<3.0，D項(xiàng)正確。13．對(duì)于CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，某溫度下平衡常數(shù)K為1，向一密閉容器內(nèi)同時(shí)通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1mol，在該溫度下建立平衡時(shí)，CO的物質(zhì)的量()A．大于1mol B．小于1molC．等于1mol D．無(wú)法確定答案C解析由于CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)反應(yīng)前與反應(yīng)后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，故可使用各物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度進(jìn)行計(jì)算。由于Q＝K，說(shuō)明一開(kāi)始就建立了平衡。14．(2019·青島期末)氨的工業(yè)合成工藝的成熟推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步，不少科技工作者為了尋找廉價(jià)的氨的制備方法，進(jìn)行了前赴后繼的探索性工作。用氫氣和氮?dú)夂铣砂笔且粋€(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)方程式為N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。已知，在常溫下，1gH2完全轉(zhuǎn)化為NH3，放出的熱量為15.4kJ。(1)請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)如果一個(gè)反應(yīng)的ΔH－TΔS＜0，則該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。已知上述氨的合成反應(yīng)的ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1，則其在常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。答案(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1(2)能解析(2)ΔH－TΔS＝－92.4kJ·mol－1－298K×(－0.1982kJ·mol－1·K－1)＜0，所以常溫下該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。15．(2019·濟(jì)南調(diào)研)某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)某類反應(yīng)[aA(g)＋bB(g)cC(g)]的化學(xué)平衡的影響，得到如下圖像(圖中p表示壓強(qiáng)，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量，α表示轉(zhuǎn)化率)。分析圖像，回答下列問(wèn)題：(1)在反應(yīng)Ⅰ中，若p1＞p2，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(kāi)_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，且為氣體分子數(shù)________(填“減小”或“增大”)的反應(yīng)；若此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則必須滿足的條件是_______________