2024年高考化學二輪復習專題07 化學反應速率與化學平衡(講義)(師版)

資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】專題07化學反應速率與化學平衡目錄資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】TOC\o"1-3"\p""\h\z\u23考點一化學反應速率及影響因素3【真題研析·規(guī)律探尋】3【核心提煉·考向探究】101．化學反應速率102．影響化學反應速率的因素103．理論解釋——有效碰撞理論11易錯提醒11分析外界因素對化學反應速率的影響時的注意點11【題型特訓·命題預測】12題型一化學反應速率及計算12題型二化學反應速率的影響因素14考點二化學反應進行的方向與化學平衡狀態(tài)20【真題研析·規(guī)律探尋】20解題技巧22焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響22【核心提煉·考向探究】221．自發(fā)過程222．化學反應方向233．化學平衡狀態(tài)的判斷23【題型特訓·命題預測】24題型一焓變與熵變化學反應方向的判斷24題型二化學平衡狀態(tài)28考點三化學平衡常數(shù)30【真題研析·規(guī)律探尋】30解題技巧36“三段式法”解答化學平衡計算題36【核心提煉·考向探究】371．化學平衡常數(shù)372．平衡轉(zhuǎn)化率38【題型特訓·命題預測】38題型一化學平衡常數(shù)的概念及運用38題型二化學反應速率常數(shù)43考點四化學平衡的移動48【真題研析·規(guī)律探尋】48解題技巧53化學平衡圖像題的解題流程53【核心提煉·考向探究】531．化學平衡的移動532．化學平衡移動與化學反應速率的關系543．影響化學平衡的因素544．勒夏特列原理55【題型特訓·命題預測】55題型一影響化學平衡的因素55題型二化學平衡圖象58考點要求考題統(tǒng)計考情分析化學反應速率及影響因素2023遼寧卷12題，3分；2022遼寧卷12題，3分；2022浙江1月選考19題，2分；2022浙江6月選考20題，2分；2022湖南卷12題，4分；2022湖南卷14題，4分；2022北京卷14題，3分；2022河北卷11題，4分；2021河北卷11題，4分；2021浙江1月選考19題，2分；2021浙江6月選考20題，2分；2021?河北選擇性考試11題，4分；2021?遼寧選擇性考試12題，3分【命題規(guī)律】化學反應速率與化學平衡是高中化學重要理論主干知識,試題難度一般較大,特別是原理綜合題型,將多個知識點組合在一起,客觀上增加了思維容量。平衡理論作為一個相對獨立的知識體系是高考中的必考考點，而化學平衡又是三大平衡體系(化學平衡、電離平衡、沉淀溶解平衡)之首，在高考中占有相當重要的地位。這類題目難度較大，具有良好的區(qū)分度，選拔功能強?！久}預測】預計2024年本專題知識熱度持續(xù)，化學反應速率考查形式：一是考查化學反應速率圖像問題；二是考查化學反應速率的影響因素；三是在填空題中綜合考查。化學反應進行的方向和限度考查形式：一是在選擇題中某個選項考查可逆反應焓變和熵變的大??；二是考查化學平衡狀態(tài)的判斷；三是與化學平衡相結合考查化學平衡常數(shù)的應用等?；瘜W平衡的移動考查形式固定，一般是以圖像或者表格的形式為載體，考查平衡移動、化學平衡的計算、等效平衡、平衡圖像等知識點等，綜合性強，難度大，為選擇題中的壓軸題型。在填空題中也會結合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)考查平衡狀態(tài)的判斷、平衡圖像、化學平衡常數(shù)等?；瘜W反應進行的方向與化學平衡狀態(tài)2022浙江1月選考20題，2分；2022遼寧卷18(1)題，13分；2022湖南卷17(1)題，14分；2021浙江6月選考17題，2分；2021浙江6月選考29(1)題，10分；2021?海南卷16(1)(2)題，10分；化學平衡常數(shù)2022重慶卷14題，3分；2022江蘇卷10題，3分；2021海南卷8題，2分；化學平衡的移動2023北京卷4題，3分；2023廣東卷15題，4分；2023山東卷14題，4分；2022海南卷8題，2分；2022湖北卷13題，3分；2022北京卷12題，3分；2022浙江6月選考19題，2分；2021北京卷10題，3分；2021遼寧卷11題，3分考點一化學反應速率及影響因素1．(2023?遼寧省選擇性考試，12)一定條件下，酸性KMO4溶液與H2C2O4發(fā)生反應，Mn(Ⅱ)起催化作用，過程中不同價態(tài)含粒子的濃度隨時間變化如下圖所示。下列說法正確的是()A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B．隨著反應物濃度的減小，反應速率逐漸減小C．該條件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存D．總反應為：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O【答案】C【解析】開始一段時間(大約13min前)隨著時間的推移Mn(VII)濃度減小直至為0，Mn(III)濃度增大直至達到最大值，結合圖像，此時間段主要生成Mn(III)，同時先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后來(大約13min后)隨著時間的推移Mn(III)濃度減少，Mn(II)的濃度增大。A項，由圖像可知，隨著時間的推移Mn(III)的濃度先增大后減小，說明開始反應生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧化H2C2O4，A項錯誤；B項，隨著反應物濃度的減小，到大約13min時開始生成Mn(II)，Mn(II)對反應起催化作用，13min后反應速率會增大，B項錯誤；C項，由圖像可知，Mn(VII)的濃度為0后才開始生成Mn(II)，該條件下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C項正確；D項，H2C2O4為弱酸，在離子方程式中應以化學式保留，總反應為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D項錯誤；故選C。2．(2022?河北省選擇性考試，11)(雙選)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應的方程式為①XY；②YZ。反應①的速率，反應②的速率，式中為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖乙為反應①和②的曲線。下列說法錯誤的是()A．隨的減小，反應①、②的速率均降低B．體系中C．欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應溫度且控制反應時間D．溫度低于T1時，總反應速率由反應②決定【答案】AB【解析】由圖中的信息可知，濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是X，濃度隨時間變化逐漸增大的代表的是Z，濃度隨時間變化先增大后減小的代表的是Y；由圖乙中的信息可知，反應①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應②的。A項，由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應②的速率先增大后減小，A錯誤；B項，根據(jù)體系中發(fā)生的反應可知，在Y的濃度達到最大值之前，單位時間內(nèi)X的減少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z)，但是，在Y的濃度達到最大值之后，單位時間內(nèi)Z的增加量等于Y和X的減少量，故v(X)+v(Y)=v(Z)，B錯誤；C項，升高溫度可以可以加快反應①的速率，但是反應①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應②的，且反應②的的速率隨著Y的濃度的增大而增大，因此，欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應溫度且控制反應時間，C正確；D項，由圖乙信息可知，溫度低于T時，k1＞k2，反應②為慢反應，因此，總反應速率由反應②決定，D正確；故選AB。3．(2022?遼寧省選擇性考試)某溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應2X(s)Y(g)+2Z(g)，有關數(shù)據(jù)如下：時間段/min產(chǎn)物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－10～20.200～40.150～60.10下列說法錯誤的是()A．1min時，Z的濃度大于B．2min時，加入，此時C．3min時，Y的體積分數(shù)約為33.3%D．5min時，X的物質(zhì)的量為【答案】B【解析】A項，反應開始一段時間，隨著時間的延長，反應物濃度逐漸減小，產(chǎn)物Z的平均生成速率逐漸減小，則0~1min內(nèi)Z的平均生成速率大于0~2min內(nèi)的，故1min時，Z的濃度大于0.20mol·L-1，A正確；B項，4min時生成的Z的物質(zhì)的量為，6min時生成的Z的物質(zhì)的量為，故反應在4min時已達到平衡，設達到平衡時生了，列三段式：根據(jù)，得，則Y的平衡濃度為0.3mol·L-1，Z的平衡濃度為0.6mol·L-1，平衡常數(shù)，2min時Y的濃度為0.2mol·L-1，Z的濃度為0.4mol·L-1，加入后Z的濃度變?yōu)?.6mol·L-1，，反應正向進行，故，B錯誤；C項，反應生成的Y與Z的物質(zhì)的量之比恒等于1∶2，反應體系中只有Y和Z為氣體，相同條件下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，，故Y的體積分數(shù)始終約為33.3%，C正確；D項，由B項分析可知5min時反應處于平衡狀態(tài)，此時生成Z為0.6mol，則X的轉(zhuǎn)化量為0.6mol，初始X的物質(zhì)的量為2mol，剩余X的物質(zhì)的量為1.4mol，D正確；故選B。4．(2022·浙江省1月選考，19)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()A．從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率B．從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C．在不同時刻都存在關系：2v(B)=3v(X)D．維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示【答案】C【解析】A項，圖象中可以得到單位時間內(nèi)的濃度變化，反應速率是單位時間內(nèi)物質(zhì)的濃度變化計算得到，從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率，A正確；B項，b點處的切線的斜率是此時刻物質(zhì)濃度除以此時刻時間，為一氧化碳的瞬時速率，B正確；C項，化學反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比分析，3v(B)=2v(X)，C不正確；D項，維持溫度、容積不變，向反應體系中加入催化劑，平衡不移動，反應速率增大，達到新的平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)與原來的平衡狀態(tài)相同，D錯誤；故選C。5．(2022·浙江省6月選考，20)恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化，如下表所示，下列說法不正確的是()A．實驗①，0~20min，v(N2)=1.0010-5mol/(L·min)B．實驗②，60min時處于平衡狀態(tài)，C．相同條件下，增加氨氣的濃度，反應速率增大D．相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大【答案】C【解析】A項，實驗①中，0~20min，氨氣濃度變化量為2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L，v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min)，反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min)，A正確；B項，催化劑表面積大小只影響反應速率，不影響平衡，實驗③中氨氣初始濃度與實驗①中一樣，實驗③達到平衡時氨氣濃度為4.0010-4mol/L，則實驗①達平衡時氨氣濃度也為4.0010-4mol/L，而恒溫恒容條件下，實驗②相對于實驗①為減小壓強，平衡正向移動，因此實驗②60min時處于平衡狀態(tài)，x<0.4，即x≠0.4，B正確；C項，實驗①、實驗②中0~20min、20min~40min氨氣濃度變化量都是4.0010-4mol/L，實驗②中60min時反應達到平衡狀態(tài)，實驗①和實驗②催化劑表面積相同，實驗①中氨氣初始濃度是實驗②中氨氣初始濃度的兩倍，實驗①60min時反應未達到平衡狀態(tài)，相同條件下，增加氨氣濃度，反應速率并沒有增大，C錯誤；D項，對比實驗①和實驗③，氨氣濃度相同，實驗③中催化劑表面積是實驗①中催化劑表面積的2倍，實驗③先達到平衡狀態(tài)，實驗③的反應速率大，說明相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大，D正確；故選C。6．(2021?浙江1月選考，19)取50mL過氧化氫水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定溫度下，測得O2的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度(c)如下表：t/min020406080c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列說法不正確的是()A．反應20min時，測得O2體積為224mL(標準狀況)B．20~40min，消耗H2O2的平均速率為0.010mol·L-1·min-1C．第30min時的瞬時速率小于第50min時的瞬時速率D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解【答案】C【解析】A項，反應20min時，過氧化氫的濃度變?yōu)?.4mol/L，說明分解的過氧化氫的物質(zhì)的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，過氧化氫分解生成的氧氣的物質(zhì)的量n(O2)=0.01mol，標況下的體積V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，A正確；B項，20~40min，消耗過氧化氫的濃度為(0.40-0.20)mol/L=0.20mol·L-1，則這段時間內(nèi)的平均速率v===0.010mol·L-1·min-1，B正確；C項，隨著反應的不斷進行，過氧化氫的濃度不斷減小，某一時刻分解的過氧化氫的量也不斷減小，故第30min時的瞬時速率大于第50min時的瞬時速率，C錯誤；D項，I-在反應中起到催化的作用，故也可以利用過氧化氫分解酶或Fe2O3代替，D正確；故選C。7．(2021?浙江6月選考，20)一定溫度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中發(fā)生分解反應：2N2O54NO2+O2。在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表：06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L-1)1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是()A．600~1200s，生成NO2的平均速率為5.0×10-4mol·L－1·s－1B．反應2220s時，放出的O2體積為11.8L(標準狀況)C．反應達到平衡時，v正(N2O5)=2v逆(NO2)D．推測上表中的x為3930【答案】D【解析】A項，600~1200s，N2O5的變化量為(0.96-0.66)mol·L－1==0.3mol·L－1，在此時間段內(nèi)NO2的變化量為其2倍，即0.6mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率為1.0×10-3mol·L－1·s－1，A不正確；B項，由表中數(shù)據(jù)可知，反應2220s時，N2O5的變化量為(1.40-0.35)mol·L－1==1.05mol·L－1，其物質(zhì)的量的變化量為1.05mol·L－10.1L=0.105mol，O2的變化量是其，即0.0525mol，因此，放出的O2在標準狀況下的體積為0.0525mol22.4L/mol=1.176L，B不正確；C項，反應達到平衡時，正反應速率等于逆反應速率，用不同物質(zhì)表示該反應的速率時，其數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C不正確；D項，分析表中數(shù)據(jù)可知，該反應經(jīng)過1110s(600-1710，1710-2820)后N2O5的濃度會變?yōu)樵瓉淼模虼?，N2O5的濃度由0.24mol·L－1變?yōu)?.12mol·L－1時，可以推測上表中的x為(2820+1110)=3930，D正確。故選D。8．(2021?河北選擇性考試，11)室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應①的速率可表示為v1=k1c2(M)，反應②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖，下列說法錯誤的是A．0～30min時間段內(nèi)，Y的平均反應速率為6.67×10-8mol?L-1?min-1B．反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應能進行到底，反應結束時62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD．反應①的活化能比反應②的活化能大【答案】A【解析】A項，由圖中數(shù)據(jù)可知，30min時，M、Z的濃度分別為0.300mol?L-1和0.125mol?L-1，則M的變化量為0.5mol?L-1-0.300mol?L-1=0.200mol?L-1，其中轉(zhuǎn)化為Y的變化量為0.200mol?L-1-0.125mol?L-1=0.075mol?L-1。因此，0~30min時間段內(nèi)，Y的平均反應速率為，A不正確；B項，由題中信息可知，反應①和反應②的速率之比為，Y和Z分別為反應①和反應②的產(chǎn)物，且兩者與M的化學計量數(shù)相同(化學計量數(shù)均為1)，因此反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比等于，由于k1、k2為速率常數(shù)，故該比值保持不變，B正確；C項，結合A、B的分析可知因此反應開始后，在相同的時間內(nèi)體系中Y和Z的濃度之比等于=，因此，如果反應能進行到底，反應結束時有的M轉(zhuǎn)化為Z，即62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z，C正確；D項，由以上分析可知，在相同的時間內(nèi)生成Z較多、生成Y較少，因此，反應①的化學反應速率較小，在同一體系中，活化能較小的化學反應速率較快，故反應①的活化能比反應②的活化能大，D說法正確。故選A。9．(2021?遼寧選擇性考試，12)某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是()A．其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速率越大B．其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應速率越大C．條件①，反應速率為0.012mol·L－1·min－1D．條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時，半衰期為62.5min【答案】B【解析】A項，由題干圖中曲線①②可知，其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應所需要的時間更短，故反應速率越大，A正確；B項，由題干圖中曲線①③可知，其他條件相同時，降冰片烯濃度①是③的兩倍，所用時間①也是③的兩倍，反應速率相等，故說明反應速率與降冰片烯濃度無關，B錯誤；C項，由題干圖中數(shù)據(jù)可知，條件①，反應速率為=0.012mol·L－1·min－1，C正確；D項，反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，由題干圖中數(shù)據(jù)可知，條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時，半衰期為125min÷2=62.5min，D正確；故選B。1．化學反應速率化學反應速率與化學計量數(shù)的關系。對于已知反應mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．影響化學反應速率的因素(1)內(nèi)因反應物本身的性質(zhì)是影響化學反應速率的主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應的速率大小關系為：v(Mg)>v(Al)。(2)外因(其他條件不變，只改變一個條件)3．理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。(2)活化能：如圖圖中：E1為正反應的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，E2為逆反應的活化能，反應熱為E1－E2。(3)有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞?；罨肿?、有效碰撞與反應速率的關系。分析外界因素對化學反應速率的影響時的注意點1．對于固體和純液體反應物，其濃度可視為常數(shù)，改變用量速率不變。但固體顆粒的大小決定反應物接觸面積的大小，會影響化學反應速率。2．壓強對速率的影響有以下幾種情況：(1)恒溫時：增大壓強eq\o(→,\s\up7(引起))體積縮小eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))化學反應速率加快。(2)恒容時：①充入氣體反應物eq\o(→,\s\up7(引起))壓強增大eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))速率加快。②充入惰性氣體eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強增大，但各氣體物質(zhì)的量濃度不變，反應速率不變。(3)恒壓時：壓強不變充入惰性氣體eq\o(→,\s\up7(引起))壓強不變eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))各物質(zhì)濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率減慢。3．溫度改變對任何反應的速率都有影響。4．加入催化劑可以同等程度的改變正逆化學反應速率。題型一化學反應速率及計算1．在容積為2L的密閉容器中進行如下反應：A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g)，開始時A為4mol，B為6mol；5min末時測得C的物質(zhì)的量為3mol，用D表示的化學反應速率v(D)為0.1mol/(L·min)。下列說法錯誤的是()A．前5min內(nèi)用A表示的化學反應速率v(A)為0.1mol/(L·min)B．化學方程式中n值為1C．反應達到平衡時3v正(B)=2v逆(C)D．此反應在兩種不同情況下的速率分別表示為：①v(B)=6mol/(L·min)，②v(D)=4.5mol/(L·min)，其中反應速率快的是②【答案】A【解析】A項，A為固體，不能用濃度變化表示化學反應速率，A錯誤；B項，n(C):n(D)=3:1，為方程式化學計量系數(shù)比，B正確；C項，平衡時正反應速率等于逆反應速率，不同物質(zhì)表示速率等于計量數(shù)之比，C正確；D項，當v(D)=4.5mol/(L·min)，若用B的濃度變化表示應為v(B)=4.5×2=9mol/(L·min)，D正確；故選A。2．(2023·浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學選考模擬)一定溫度下，利用測壓法在剛性反應器中研究固體催化劑作用下的A的分解反應：A(g)B(g)+2C(g)。體系的總壓強p隨時間t的變化如表所示：t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列說法不正確的是()A．100~150min，消耗A的平均速率為B．其他條件不變，420min時向剛性容器中再充入少量A，反應速率比原420min時大C．推測x為18.1D．升高體系溫度，不一定能加快反應速率【答案】B【解析】A項，反應A(g)B(g)+2C(g)，反應前后氣體壓強變化和生成C的量成正比，同時A的變化為變化量的，用壓強代表濃度，則100～150min體系壓強變化=13.9kPa-13.3kPa=0.06kPa，消耗A的平均速率==0.006kPa?min-1，故A正確；B項，其他條件不變，420min時向剛性容器中再充入少量A，相當于增大壓強，反應在固體催化劑表面進行，固體表面積一定，反應速率不變，故B錯誤；C項，0～100min，壓強變化為1.2kPa，150min～250min，壓強變化1.2kPa，則100kPa～500kPa，體系壓強變化1.2×4kPa=4.8kPa，則500min時，體系壓強=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa，故C正確；D項，反應在催化劑表面反應，升高體系溫度，催化劑活性減小時，反應速率減小，不一定能加快反應速率，故D正確；故選B。3．取過氧化氫水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定溫度下，測得O2的放出量，轉(zhuǎn)換成c(H2O2)如下表：020406080c(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列說法正確的是()A．反應時，測得O2為B．，消耗H2O2的平均速率為C．FeCl3溶液或MnO2粉末代替I-也可以催化H2O2分解D．第時的瞬時速率小于第時的瞬時速率【答案】C【解析】A項，反應20min時，過氧化氫的濃度變?yōu)?.4mol/L，說明分解的過氧化氫的物質(zhì)的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，過氧化氫分解生成的氧氣的物質(zhì)的量n(O2)=0.01mol，未告知是否為標準狀況，無法判斷體積是否為224mL，故A錯誤；B項，20～40min，消耗過氧化氫的濃度為(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L，則這段時間內(nèi)的平均速率v===0.010mol/(L?min)，故B錯誤；C項，I-在反應中起到催化的作用，故也可以用FeCl3溶液或MnO2粉末代替，故C正確；D項，隨著反應的不斷進行，過氧化氫的濃度不斷減小，某一時刻分解的過氧化氫的量也不斷減小，故第30min時的瞬時速率大于第50min時的瞬時速率，故D錯誤；故選C。4．在2L的密閉容器中投入CO2和H2在一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。在一定溫度下，測得CO2的物質(zhì)的量如下表01020304021.610.50.5下列說法不正確的是()A．反應20min時，測得CH4體積為22.4L(標準狀況)B．，生成H2O(g)的平均速率為C．第15min時的瞬時速率大于第25min時的瞬時速率D．第30min時反應到達平衡【答案】D【解析】A項，反應20min時，測得CO2為1mol，則消耗CO2、生成CH4均為1mol，CH4體積為22.4L(標準狀況)，A正確；B項，20~40min，測得CO2從1mol變?yōu)?.5mol，則消耗CO20.5mol、生成H2O(g)為1mol，生成H2O(g)的平均速率為，B正確；C項，其它條件相同、反應物的濃度越大則反應速率越快，第15min時反應物的濃度大于第25min時的濃度，則第15min時瞬時速率大于第25min時的瞬時速率，C正確；D項，由圖知第30min時的二氧化碳含量已不再變化、則反應已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，D不正確；故選D。題型二化學反應速率的影響因素1．在恒容密閉容器中發(fā)生反應：3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)，下列說法不正確的是()A．增加塊狀Fe2O3的量，反應速率加快B．升高溫度，反應速率加快C．使用催化劑，反應速率增大D．充入N2使壓強增大，反應速率不變【答案】A【解析】A項，F(xiàn)e2O3為固體，則增加塊狀Fe2O3的量，反應速率基本不變，故A錯誤；B項，升高溫度，反應速率增大，故B正確；C項，使用催化劑，可增大活化分子百分數(shù)，反應速率增大，故C正確；D項，在恒容條件下，充入N2使壓強增大，氣體反應物和生成物的濃度不變，反應速率不變，故D正確；故選A。2．(2024·廣東省新高三摸底聯(lián)考)氨基甲酸銨H2NCOONH4能用作磷化鋁中間體，也能用于醫(yī)藥。在時，將足量的H2NCOONH4固體置于真空恒容容器中，發(fā)生如下反應：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，經(jīng)達到平衡狀態(tài)，平衡時體系的總濃度為c0mol·L－1。下列說法正確的是()A．當混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變時，說明反應達到平衡狀態(tài)B．向平衡體系加入適量H2NCOONH4，c(CO2)增大C．內(nèi)，平均反應速率為D．向平衡體系中充入適量的CO2，逆反應速率增大【答案】D【解析】A項，由于反應物只有一種固體，故氣體中氨氣、二氧化碳的物質(zhì)的量之比恒等于2：1，則密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量等于，始終不變，故密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變不能說明達到平衡狀態(tài)，A項錯誤；B項，根據(jù)化學平衡常數(shù)，溫度不變平衡常數(shù)不變，向平衡體系加入適量H2NCOONH4，平衡不移動，B項錯誤；C項，H2NCOONH4為固體，不能用其濃度表示速率，C項錯誤；D項，向平衡體系中充入適量的CO2，生成物濃度增大，逆反應速率增大，D項正確；故選D。3．為探究H2O2對H2O2分解是否有催化作用，分別取10mL30%H2O2(約10mol·L-1)于四支試管中，控制其它條件相同，進行實驗獲得如下表數(shù)據(jù)(氧氣為標準狀況下的體積)：實驗編號所加藥品控制溫度/℃生成氧氣體積/(mL)第1個2min第2個2min第3個2min①2mL0.5mol·L-1CuSO4204.85.76.8②3012.816.720.2③4089.663.028.0④2molH2O402.03.24.3下列有關說法不正確的是()A．由以上實驗數(shù)據(jù)可得Cu2+對H2O2分解一定有催化作用B．溫度低于40℃時，CuSO4對H2O2分解催化效率隨溫度升高而降低C．實驗③第1個2minH2O2的平均反應速率約為0.8D．由實驗④可得H2O2分解為放熱反應【答案】D【解析】A項，實驗③④說明Cu2+對H2O2分解有催化作用，A正確；B項，溫度每升高10°C，速率提高2~4倍，實驗②③說明，隨著溫度升高，Cu2+對H2O2分解的催化效果明顯提高，B正確；C項，實驗③第1個3min生成氧氣平均速率為90mL?min?1，即90×10?3÷22.4mol/min，根據(jù)反應2H2O2=2H2O+O2↑，H2O2的平均反應速率約為90×10?3÷22.4×2÷10×10?3=0.8mol?L?1?min?1，C正確；D項，隨反應的進行，相同時間段內(nèi)反應速率減慢，無法說明反應是放熱反應，D錯誤；故選D。4．(2023·陜西省長安一中高三期中)恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化，如下表所示，下列說法不正確的是()編號020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A．實驗①，，v(N2)=1.0×10-5mol·L－1·min－1B．實驗②，時處于平衡狀態(tài)，x<0.4C．相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大D．相同條件下，增加氨氣的濃度，反應速率增大【答案】D【解析】A項，實驗①中，0~20min，氨氣濃度變化量為2.40×10-3mol·L－1-2.00×10-4mol·L－1=4.00×10-4mol·L－1，，反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，，A正確；B項，催化劑表面積大小只影響反應速率，不影響平衡，實驗③中氨氣初始濃度與實驗①中一樣，實驗③達到平衡時氨氣濃度為4.00×10-4mol·L－1，則實驗①達平衡時氨氣濃度也為4.00×10-4mol·L－1，而恒溫恒容條件下，實驗②相對于實驗①為減小壓強，平衡正向移動，因此實驗②60min時處于平衡狀態(tài)，x<0.4，B正確；C項，對比實驗①和實驗③，氨氣濃度相同，實驗③中催化劑表面積是實驗①中催化劑表面積的2倍，實驗③先達到平衡狀態(tài)，實驗③的反應速率大，說明相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大，C正確；D項，實驗①、實驗②中0~20min、20min~40min氨氣濃度變化量都是4.00×10-4mol·L－1，實驗②中60min時反應達到平衡狀態(tài)，實驗①和實驗②催化劑表面積相同，實驗①中氨氣初始濃度是實驗②中氨氣初始濃度的兩倍，實驗①60min時反應未達到平衡狀態(tài)，相同條件下，增加氨氣濃度，反應速率并沒有增大，D錯誤；故選D。5．選擇不同的反應探究化學反應速率的影響因素，所用試劑不合理的是()a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(觀察氣泡產(chǎn)生的快慢)b．S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O(觀察渾濁產(chǎn)生的快慢)反應影響因素所用試劑Aa接觸面積塊狀CaCO3、0.5mol/LHCl粉末狀CaCO3、0.5mol/LHClBaH+濃度塊狀CaCO3、0.5mol/LHCl塊狀CaCO3、3.0mol/LHClCbH+濃度0.1mol/LNa2S2O3、稀H2SO40.1mol/LNa2S2O3、濃H2SO4Db溫度0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、冷水0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、熱水【答案】C【解析】采用控制變量方法進行研究，即只改變一個外界條件，其它外界條件都相同，然后逐一進行分析判斷。A項，只有CaCO3的接觸面積不相同，其它外界條件相同，兩個實驗是研究固體與鹽酸的接觸面積大小對化學反應速率的影響，A正確；B項，該反應的實質(zhì)是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，只有HCl溶液中的c(H+)不相同，其它外界條件相同，是研究H+濃度大小對化學反應速率的影響，B正確；C項，濃硫酸中H2SO4主要以電解質(zhì)分子存在，稀硫酸中則完全電離產(chǎn)生H+及SO42-，濃硫酸溶于水時會放出大量熱量使溶液溫度升高，因此兩個實驗對比，不僅溶液中c(H+)不同，而且溶液溫度也不相同，因此不是探究H+濃度大小對化學反應速率的影響，C不正確；D項，兩個實驗對比，其它外界條件都相同，只有溶液溫度不相同，是探究反應溫度對化學反應速率的影響，D正確；故選C。6．某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化發(fā)生聚合反應：n。在不同時刻測得反應物濃度與時間關系如下表：t/min02575105125150250c(降冰片烯)/(mol·L-1)3.002.70a1.741.501.200下列說法正確的是()A．推測上表中的a＞2.10B．若將鈦雜環(huán)丁烷催化劑制成蜂窩形狀可提高該反應的平衡轉(zhuǎn)化率C．105-155min，生成聚降冰片烯的平均速率為0.012mol·L-1·min-1D．其他條件相同時，若將降冰片烯起始濃度減少為1.5mol/L，則該反應速率不變【答案】D【解析】A項，由題中表格數(shù)據(jù)可知，0~25min時，降冰片烯濃度下降0.3mol/L，反應速率為v(降冰片烯)==0.012mol·L-1·min-1，0~250min時，反應速率為v(降冰片烯)==0.012mol·L-1·min-1，則任意時段反應速率不變，所以0~75min時，a=3.00-0.012×75=2.1，故A錯誤；B項，若將鈦雜環(huán)丁烷催化劑制成蜂窩形狀，由于催化劑對平衡移動無影響，所以該反應的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故B錯誤；C項，由題中表格數(shù)據(jù)可知，降冰片烯的平均反應速率始終為0.012mol·L-1·min-1，但生成聚降冰片烯的平均速率還與反應系數(shù)有關，所以生成聚降冰片烯的平均速率不是0.012mol·L-1·min-1，故C錯誤；D項，由題中表格數(shù)據(jù)可知，降冰片烯的平均反應速率始終為0.012mol·L-1·min-1，所以降冰片烯濃度與反應速率無關，即其他條件相同時，若將降冰片烯起始濃度減少為1.5mol/L，則該反應速率不變，故D正確；故選D。7．(2024·河北邢臺五岳高三聯(lián)考)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有機污染物的主要成分，研究顯示，在該地下水中加入H2O2可將其中的三氯乙烯除去，發(fā)生的反應如下：3H2O2+C2HCl3=2H2O+2CO2↑+3HCl。常溫下，在某密閉容器中進行上述反應，測得c(H2O2)隨時間的變化如表所示：時間/min02468…/(mol·L-1)1.200.900.700.600.55…已知：在反應體系中加入Fe2+，可提高反應速率。下列說法錯誤的是()A．Fe2+為該反應的催化劑 B．反應過程中可能產(chǎn)生O2C．H2O2與CO2的空間結構相同 D．0~4min內(nèi)，v(H2O2)=0.125mol·L-1·min-1【答案】C【解析】A項，由題干信息可知，在反應體系中加入Fe2+，可提高反應速率，故Fe2+為該反應的催化劑，A正確；B項，已知H2O2可以氧化Fe2+為Fe3+，而Fe3+可以催化H2O2分解為O2，故反應過程中可能產(chǎn)生O2，B正確；C項，已知H2O2中O周圍的價層電子對數(shù)為4，有2對孤電子對，即每個O與周圍的H和O形成V形結構，整體呈現(xiàn)報夾或者書頁結構，而CO2中心原子C周圍的價層電子對數(shù)為2，故CO2為直線形結構，即H2O2與CO2的空間結構不相同，C錯誤；D項，由題干表格數(shù)據(jù)可知，0~4min內(nèi)，=0.125mol·L-1·min-1，D正確；故選C。8．(2024·河南省普高聯(lián)考高三測評)某研究性學習小組探究影響反應速率的因素及反應速率的大小，測得的實驗數(shù)據(jù)如表所示(忽略溶液體積變化)，下列說法錯誤的是()組號反應溫度/℃參加反應的物質(zhì)Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①1020.110.43②3020.120.22③3010.220.13④3010.120.13A．實驗①②探究溫度對反應速率的影響B(tài)．實驗②④探究Na2S2O3濃度對反應速率的影響C．四組實驗中實驗②的反應速率最大D．實驗③完全反應需要tmin，平均反應速率v(Na2S2O3)=mol/(L?min)【答案】B【解析】A項，實驗①②除溫度不同外，各反應物濃度相同，能探究溫度對反應速率的影響，故A正確；B項，實驗②④溫度相同，硫酸濃度不相同，Na2S2O3濃度不相同，不可以探究Na2S2O3濃度對反應速率的影響，故B錯誤；C項，四組實驗中實驗②溫度較高，水所占體積最少，反應物濃度最高，速率最大，故C正確；D項，實驗③中，，完全反應需要tmin，平均反應速率v(Na2S2O3)=mol/(L?min)，故D正確；故選B。9．(2024·河北保定高三期中)某化學小組欲測定K溶液與NaHSO3溶液反應的化學反應速率，所用試劑為10mL0.1mol·L-1K溶液和10mL0.3mol·L-1NaHSO3溶液，所得實驗數(shù)據(jù)如圖所示。已知：。下列說法錯誤的是()A．該反應在3~7min的化學反應速率約為v()=0.0075mol·L-1·min-1B．酸性增強，總反應的反應速率減慢C．該反應可能是放熱反應D．實驗室可以利用該反應設計原電池【答案】B【解析】A項，該反應在3~7min的化學反應速率約為，A正確；B項，已知：，反應生成氫離子酸性增強，由圖可知，一段時間后反應速率明顯增大，則酸性增強，總反應的反應速率加快，B錯誤；C項，由圖可知，一段時間后反應速率明顯增大，可能是生成的氯離子或硫酸根離子作催化劑使反應速率加快，也可能是反應放熱溫度升高的結果，故該反應可能是放熱反應，C正確；D項，該反應為自發(fā)的氧化還原反應，可以利用該反應設計原電池，D正確；故選B。10．(2024·廣東湛江高三畢業(yè)班調(diào)研考試)我國科學家團隊打通了溫和條件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氫制乙二醇的技術難關，反應為(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)ΔH。如圖所示，在恒容密閉容器中，反應溫度為T1時，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)隨時間t的變化分別為曲線I和Ⅱ，反應溫度為T2時，c(H2)隨時間t的變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是()A．ΔH>0B．a(chǎn)、b兩時刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)C．在T2溫度下，反應在0~t2內(nèi)的平均速率為D．其他條件相同，在T1溫度下，起始時向該容器中充入一定量的氮氣，則反應達到平衡的時間小于t1【答案】C【解析】A項，反應溫度為T1和T2，以c(H2)隨時間t的變化為曲線比較，Ⅱ比Ⅲ先達到平衡，所以T1>T2，溫度升高，c(H2)增大，平衡逆向移動，反應放熱，A錯誤；B項，升高溫度，反應速率加快，T1>T2，則反應速率v(a)>v(b)，B錯誤；C項，T2時，在0~t2內(nèi)，△c(H2)=0.05mol。L-1，則，C正確；D項，向恒容容器中充入氮氣，不影響反應物濃度，不影響反應速率，D錯誤；故選C?？键c二化學反應進行的方向與化學平衡狀態(tài)1．(2022·浙江省1月選考，20)AB型強電解質(zhì)在水中的溶解(可視作特殊的化學反應)表示為AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓變和熵變分別為ΔH和ΔS。對于不同組成的AB型強電解質(zhì)，下列說法正確的是()A．ΔH和ΔS均大于零B．ΔH和ΔS均小于零C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零【答案】D【解析】強電解質(zhì)溶于水有的放熱，如硫酸銅等；有的吸熱，如碳酸氫鈉等，所以在水中溶解對應的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系統(tǒng)混亂程度。體系越混亂，則熵越大。AB型強電解質(zhì)固體溶于水，存在熵的變化。固體轉(zhuǎn)化為離子，混亂度是增加的，但離子在水中存在水合過程，這樣會引發(fā)水的混亂度的變化，讓水分子會更加規(guī)則，即水的混亂度下降，所以整個溶解過程的熵變ΔS，取決于固體轉(zhuǎn)化為離子的熵增與水合過程的熵減兩個作用的相對大小關系。若是前者占主導，則整個溶解過程熵增，即ΔS＞0，反之，熵減，即ΔS＜0。綜上所述，D項符合題意。故選D。2．(2021?浙江6月選考，17)相同溫度和壓強下，關于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是()A．1molCH4(g)1molH2(g)B．1molH2O(g)molH2O(g)C．1molH2O(s)molH2O(l) D．1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)【答案】B【解析】A項，CH4(g)和H2(g)物質(zhì)的量相同，且均為氣態(tài)，CH4(g)含有的原子總數(shù)多，CH4(g)的摩爾質(zhì)量大，所以熵值1molCH4(g)1molH2(g)，A錯誤；B項，相同狀態(tài)的相同物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)molH2O(g)，B正確；C項，等量的同物質(zhì)，熵值關系為：S(g)(l)(s)，所以熵值1molH2O(s)molH2O(l)，C錯誤；D項，從金剛石和石墨的結構組成上來看，金剛石的微觀結構更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)，D錯誤；故選B。3．(2022?遼寧省選擇性考試，18節(jié)選)(13分)工業(yè)合成氨是人類科學技術的一項重大突破，目前已有三位科學家因其獲得諾貝爾獎，其反應為：(1)合成氨反應在常溫下___________(填“能”或“不能”)自發(fā)?！敬鸢浮?1)能【解析】(1)對于合成氨反應，常溫下，ΔG=ΔHΔS==-32.8kJ·mol?10，故合成氨反應在常溫下能自發(fā)進行；4．(2022?湖南選擇性考試，17節(jié)選)(14分)(1)已知ΔG=ΔH-TΔS，的值只決定于反應體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若ΔG，則該反應可以自發(fā)進行。根據(jù)下圖判斷：600℃時，下列反應不能自發(fā)進行的是_______。A．C(s)＋O2(g)=CO2(g) B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)C．TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)D．TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)【答案】(1)C【解析】(1)記①C(s)＋O2(g)=CO2(g)，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)，③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)，④TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)；A項，由圖可知，600℃時C(s)＋O2(g)=CO2(g)的ΔG，反應自發(fā)進行，故A不符合題意；B項，由圖可知，600℃時2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔG，反應自發(fā)進行，故B不符合題意；C項，由圖可知，600℃時TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)的ΔG，反應不能自發(fā)進行，故C符合題意；D項，根據(jù)蓋斯定律，TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)可由①+③得到，則600℃時其ΔG，反應自發(fā)進行，故D不符合題意；故選C。5．(2021?浙江6月選考，29節(jié)選)(10分)含硫化合物是實驗室和工業(yè)上的常用化學品。請回答：(1)實驗室可用銅與濃硫酸反應制備少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)==CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-11.9kJ·mol?1。判斷該反應的自發(fā)性并說明理由_______。【答案】(1)不同溫度下都能自發(fā)，是因為ΔHΔS【解析】(1)實驗室可用銅與濃硫酸反應制備少量SO2的反應為Cu(s)＋2H2SO4(l)==CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-11.9kJ·mol?1，由于該反應ΔHΔS，因此該反應在任何溫度下都能自發(fā)進行6．(2021?湖南選擇性考試，16節(jié)選)(10分)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學鍵N≡NH﹣HN﹣H鍵能E/(kJ?mol﹣1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題：(1)反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝kJ?mol﹣1；(2)已知該反應的△S＝198.9J?mol﹣1?K﹣1，在下列哪些溫度下反應能自發(fā)進行？(填標號)；A.25℃B.125℃C.225℃D.325℃【答案】(1)+90.8(2)CD【解析】(1)由△H＝反應物鍵能和﹣生成物鍵能和可知，該反應的△H＝2×(390.8kJ?mol﹣1×3)﹣[(946kJ?mol﹣1)+(436.0kJ?mol﹣1×3)]＝+90.8kJ?mol﹣1；(2)在等溫等壓的反應中△G＝△H﹣T△S＜0時，正反應能自發(fā)進行，其中△H＝+90.8kJ?mol﹣1，△S＝198.9J?mol﹣1?K﹣1，則T＞△H焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應情況－＋永遠是負值在任何溫度下過程均自發(fā)進行＋－永遠是正值在任何溫度下過程均非自發(fā)進行＋＋低溫為正高溫為負低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)－－低溫為負高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)1．自發(fā)過程(1)含義在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。(2)特點①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。2．化學反應方向(1)判據(jù)(2)一般規(guī)律：①ΔH<0，ΔS>0的反應任何溫度下都能自發(fā)進行；②ΔH>0，ΔS<0的反應任何溫度下都不能自發(fā)進行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時，溫度對反應的方向起決定性作用。當ΔH<0，ΔS<0時低溫下反應能自發(fā)進行；當ΔH>0，ΔS>0時，高溫下反應能自發(fā)進行。說明：對于一個特定的氣相反應，熵變的大小取決于反應前后的氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)大小。3．化學平衡狀態(tài)的判斷(1)原則“體系中一個變化的物理量到某一時刻不再變化”，這個物理量可作為平衡狀態(tài)的“標志”。(2)等速標志v正＝v逆是化學平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征，對于等速標志的理解，要注意以下兩個方面的內(nèi)容：①用同一種物質(zhì)來表示反應速率時，該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。②用不同種物質(zhì)來表示反應速率時必須符合兩方面：a.表示兩個不同的方向；b.速率之比＝濃度的變化量之比＝物質(zhì)的量的變化量之比＝化學計量數(shù)之比。(3)濃度標志反應混合物中各組分的濃度不變是平衡狀態(tài)的宏觀表現(xiàn)，可逆反應中各組分的物質(zhì)的量、濃度、百分含量、氣體的體積分數(shù)一定時，可逆反應達到平衡狀態(tài)。(4)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(eq\x\to(M))標志①當反應物與生成物均為氣體時：對于反應前后氣體分子數(shù)不等的反應，eq\x\to(M)為定值可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志；對于反應前后氣體分子數(shù)相等的反應，eq\x\to(M)為定值不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。②若有非氣體參與，無論反應前后氣體的分子數(shù)是否相等，eq\x\to(M)為定值一定可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。(5)混合氣體的密度(ρ)標志①當反應物與生成物均為氣體時：在恒容條件下，無論反應前后氣體分子數(shù)是否相等，ρ為定值，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志；在恒壓條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)相等的反應，ρ為定值，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，對于反應前后氣體分子數(shù)不等的反應，ρ為定值，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。②當有非氣體物質(zhì)參與反應時：對于恒容體系，ρ為定值，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。(6)混合氣體的壓強標志因為恒容、恒溫條件下，氣體的物質(zhì)的量n(g)越大則壓強p就越大，則無論各成分是否均為氣體，只需要考慮Δn(g)。對于Δn(g)＝0的反應，當p為定值時，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志；對于Δn(g)≠0的反應，當p為定值時，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。題型一焓變與熵變化學反應方向的判斷1．在常溫常壓下，下列屬于自發(fā)過程的是()A．2C(s)+O2(g)=2CO(g)B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)C．CH3COOH(l)=CH3COOH(s)D．2Cr3＋(aq)+3Cl2(aq)+7H2O(l)=Cr2O72-(aq)+6Cl-(aq)+14H＋(aq)【答案】A【解析】A項，2C(s)+O2(g)=2CO(g)是熵增的放熱反應，△H?T△S<0，屬于自發(fā)過程，故A選；B項，NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)是熵增的吸熱反應，溫度較高時，△H?T△S<0，可以進行，故B不選；C項，CH3COOH(l)=CH3COOH(s)是熵減的吸熱現(xiàn)象，在常溫常壓下，不能自發(fā)進行，故C不選；D項，氧化性Cr2O72->Cl2，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性規(guī)律可知，2Cr3＋(aq)+3Cl2(aq)+7H2O(l)=Cr2O72-(aq)+6Cl-(aq)+14H＋(aq)不能發(fā)生，故D不選；故選A。2．下列說法正確的是()A．常溫常壓下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓變相近，Na2CO3(s)Na+(aq)+CO32-(aq)ΔS1；CaCO3(s)a2+(aq)+CO32-(aq)ΔS2，則ΔS1＞ΔS2B．Na(s)=Na(1)ΔS＜0C．常溫常壓下，3O2(g)2O3(g) ΔS＞0D．常溫常壓下，2CO(g)C(s)+O2(g) ΔS＞0【答案】A【解析】A項，溶解焓相近，主要由熵變決定反應方向，Na2CO3(s)更易溶解，所以ΔS1＞ΔS2，A正確；B項，固體變?yōu)橐后w，混亂程度增大，ΔS＞，B錯誤；C項，氣體分子數(shù)減少，混亂程度減小，ΔS＜0，C錯誤；D項，反應前后，氣體分子數(shù)減少，混亂程度減小，ΔS＜0，D錯誤；故選A。3．已知凡氣體分子總數(shù)增多的反應一定是熵增大的反應。一定條件下，下列反應不能自發(fā)進行的是()A．2O3(g)=3O2(g)ΔH＜0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0C．N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0【答案】B【解析】利用ΔG=△H-TΔS進行分析，凡ΔG＜0的反應，能自發(fā)進行。A項，反應2O3(g)=3O2(g)，ΔH＜0，ΔS>0，該反應一定能自發(fā)進行，A不合題意；B項，反應2CO(g)=2C(s)+O2(g)，ΔH>0，ΔS＜0，該反應一定不能自發(fā)進行，B符合題意；C項，反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0，ΔS＜0，該反應在低溫下能自發(fā)進行，C不合題意；D項，反應CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH>0，ΔS>0，該反應在高溫下能自發(fā)進行，D不合題意；故選B。4．25℃、1．01×105Pa時，反應2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)ΔH=+109.8kJ·mol-1，該反應能自發(fā)進行的原因是()A．該反應是吸熱反應B．該反應是放熱反應C．該反應是熵減小的反應D．該反應的熵增大效應大于能量效應【答案】D【解析】該反應是吸熱反應，能夠自發(fā)進行是由于該反應為熵增大的反應，并且熵增效應大于能量效應。5．關于化學反應的方向說法合理的是()A．放熱反應都是自發(fā)的B．反應產(chǎn)物的分子數(shù)比反應物多，則該反應ΔS＞0C．已知某反應的ΔH>0、ΔS＞0，則溫度升高反應能自發(fā)進行D．相同溫度和壓強下，一種給定的物質(zhì)，其、均為定值【答案】C【解析】A項，反應能否自發(fā)進行取決于△H-T△S是否小于0，如果△H＜O，△S＜0，即放熱的、熵減小的反應，當溫度很高時，△H-T△S可能大于0，不能自發(fā)進行，故A錯誤；B項，反應產(chǎn)物中氣體分子數(shù)比反應物多，則該反應ΔS＞0，故B錯誤；C項，根據(jù)△H-T△S＜0反應能自發(fā)進行，某反應的ΔH>0、ΔS＞0，則高溫條件反應能自發(fā)進行，故C正確；D項，相同溫度和壓強下，一種給定的物質(zhì)，其H、S均為定值，故D錯誤；故選C。6．(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強下，關于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是()A．1molCH4(g)1molH2(g)B．1molH2O(g)molH2O(g)C．1molH2O(s)molH2O(l) D．1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)【答案】B【解析】A項，CH4(g)和H2(g)物質(zhì)的量相同，且均為氣態(tài)，CH4(g)含有的原子總數(shù)多，CH4(g)的摩爾質(zhì)量大，所以熵值1molCH4(g)1molH2(g)，A錯誤；B項，相同狀態(tài)的相同物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)molH2O(g)，B正確；C項，等量的同物質(zhì)，熵值關系為：S(g)(l)(s)，所以熵值1molH2O(s)molH2O(l)，C錯誤；D項，從金剛石和石墨的結構組成上來看，金剛石的微觀結構更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)，D錯誤；故選B。7．(2020?江蘇卷)反應可用于純硅的制備。下列有關該反應的說法正確的是()A．該反應、B．該反應的平衡常數(shù)C．高溫下反應每生成1molSi需消耗D．用E表示鍵能，該反應【答案】B【解析】A項，SiCl4、H2、HCl為氣體，且反應前氣體系數(shù)之和小于反應后氣體系數(shù)之和，因此該反應為熵增，即△S>0，故A錯誤；B項，根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義，該反應的平衡常數(shù)K=，故B正確；C項，題中說的是高溫，不是標準狀況下，因此不能直接用22．4L·mol－1計算，故C錯誤；D項，△H=反應物鍵能總和－生成物鍵能總和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl)－2E(Si－Si)，故D錯誤；故選B。8．相同的溫度和壓強下，有關下列兩個反應的說法不正確的是()反應ΔH/kJ/molMCO3(s)MO(s)＋CO2(g)117.61aCaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)177.91b注：①其中表示反應方程式中氣體化學計量數(shù)差；②ΔH-TΔS＜0的反應方向自發(fā)A．因為相同，所以a與b大小相近B．熱分解溫度：MCO3(s)＞CaCO3(s)C．a(chǎn)-b=S[MO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MCO3(s)]-S[CaO(s)]D．兩個反應在不同溫度下的ΔH和都大于零【答案】B【解析】A項，熵變的大小與氣體體積的改變大小有關，由方程式可知，兩反應中氣體化學計量數(shù)差相同，則反應的熵變a與b大小相近，故A正確；B項，由MgCO3和CaCO3都為離子晶體，MgCO3和CaCO3離子所帶電荷相等，由于Mg2+半徑小于Ca2+半徑，MgO晶格能大于CaO晶格能，Mg2+比Ca2+更易與碳酸根離子中的氧離子結合，使碳酸根離子分解為CO2，則MgCO3的熱分解溫度小于CaCO3，故B錯誤；C項，由方程式可知，兩反應中氣體化學計量數(shù)差相同，則反應的熵變a與b的差值為a-b=S[MO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MCO3(s)]-S[CaO(s)]，故C正確；D項，由表格數(shù)據(jù)可知，兩個反應都是氣體體積增大的吸熱反應，則兩個反應在不同溫度下的ΔH和都大于零，故D正確；故選B。9．(2024·江西景德鎮(zhèn)高三第一次質(zhì)量檢測聯(lián)考)工業(yè)上一種處理硫化氫的反應為：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)，壓強恒定條件下，進料比[]分別為a、b、c，反應中H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示，下列說法正確的是()A．上述反應中所有分子皆為非極性分子B．該反應在任意溫度下都可自發(fā)進行C．當氣體的總質(zhì)量不再變化時，反應達到平衡狀態(tài)D．a(chǎn)＞b＞c【答案】D【解析】A項，H2S的分子構型為V形，正負電荷中心不重合，是極性分子，故A錯誤；B項，如圖可知，隨著溫度升高，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以該反應為吸熱反應，ΔH＞0，該反應為氣體分數(shù)增大的反應，ΔS＞0，當ΔG=ΔH-TΔS＜0才自發(fā)進行，所以該反應低溫下不能自發(fā)進行，故B錯誤；C項，該反應的反應物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量一直不變，不能以此判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；D項，如圖可知，在相同溫度下，a、b、c平衡時H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大為a＞b＞c，所以進料比a＞b＞c，故D正確；故選D。10．(2024·重慶渝中高三期中)丙烯氫甲?；捎糜诤铣烧∪?，但體系中會發(fā)生副反應，相關方程式如下：主反應：CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CHO(g)(正丁醛)

△H1=-123.8kJ/mol副反應CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=(CH3)2CH2CHO(g)(異丁醛)

△H2=-130.1kJ/molCH2=CHCH3(g)+H2(g)=CH3CH2CH3

△H3若在一定溫度下，向一個密閉恒容體系中三種原料氣均投入1mol，平衡時丙烯的轉(zhuǎn)化率為50%，，，下列說法正確的是()A．相同條件下，正丁醛更穩(wěn)定B．ΔH1＜0，ΔS1＜0主反應在高溫條件下更有利于自發(fā)C．平衡時，正丁醛與異丁醛物質(zhì)的量之比為x：(0.4-x)D．平衡時，丙烷的物質(zhì)的量會隨x的變化而變化【答案】C【解析】A項，相同條件下，由丙烯合成正丁醛放出的熱量比合成異丁醛少，異丁醛更穩(wěn)定，故A錯誤；B項，ΔH1＜0，ΔS1＜0主反應在低溫條件下更有利于自發(fā)，故B錯誤；C項，平衡時，反應的丙烯為0.5mol，反應的CO為1mol-0.6mol=0.4mol，生成的正丁醛為xmol，則生成的異丁醛為(0.4-x)mol，正丁醛與異丁醛物質(zhì)的量之比為x：(0.4-x),故C正確；D項，平衡時，丙烷的物質(zhì)的量為1mol×50%-0.4mol=0.1mol，不會隨x的變化而變化，故D錯誤；故選C。11．(2023·浙江省模擬)用一種較活潑的金屬把另一種金屬從化合物中還原出來的方法稱為金屬熱還原法。鈉、鎂、鋁是常用的還原劑。一些常見的金屬熱還原反應如下：序號反應△H/kJ/mol△S/J/(mol·K)①2Al(l)+3BaO(s)=3Ba(g)+Al2O3(s)487207.53②2Al(s)+3BaO(s)=3Ba(s)+Al2O3(s)4-15.70③Mg(l)+2RbCl(s)=2Rb(g)+MgCl2(s)381.77223.06④4Na(l)+TiCl4(g)=Ti(s)+4NaCl(s)-899.8-291下列說法不正確的是()A．反應①表明金屬沸點：Al>BaB．對于反應：2Ba(s)+O2(g)=2BaO(s)

△H1，4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)

△H2，由反應②可以推出3△H1≈△H2C．反應③說明金屬活動性順序：Mg>RbD．對于反應④：|△H|>>|T△S|說明焓變對該反應的自發(fā)性起主要影響作用【答案】C【解析】A項，金屬的熔、沸點與金屬鍵強度有關，金屬鍵強度越大，熔、沸點越高，相同溫度下Al為液態(tài)，Ba為氣態(tài)，說明Ba的金屬鍵強度小于Al，A正確；B項，根據(jù)蓋斯定律，反應②的，，所以3△H1≈△H2，B正確；C項，根據(jù)元素周期律，Rb金屬性大于Na，而金屬性Na大于Mg，所以金屬活動性順序：Rb>Mg，C錯誤；D項，對于反應④，，ΔG=ΔH-TΔS＜0反應能自發(fā)，所以溫度小于3092.1K能自發(fā)進行，只有當溫度大于3092.1K時，ΔΔH-TΔS＞0，此時反應不能自發(fā)進行，說明焓變對該反應能否自發(fā)進行有決定性影響，D正確。故選C。題型二化學平衡狀態(tài)1．(2024·湖北省六校高考聯(lián)盟高三聯(lián)考)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在恒溫恒容密閉容器中進行該反應，下列事實能說明反應達到平衡狀態(tài)的是()A．相同時間內(nèi)形成C-H鍵和H-H鍵的數(shù)目之比為2：1B．相同時間內(nèi)消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子數(shù)目之比為3：1C．v(CO)：v(H2)=1：1D．體系內(nèi)氣體的密度保持不變【答案】A【解析】A項，根據(jù)反應方程式可知：反應消耗H2與產(chǎn)生CH3OCH3的個數(shù)比是3：1，若反應達到平衡，單位時間每反應消耗3分子H2，就會同時消耗1分子CH3OCH3，因此相同時間內(nèi)形成C-H鍵和H-H鍵的數(shù)目之比為2：1，則反應體系中任何物質(zhì)的濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，A正確；B項，反應消耗CO與生成CO2都表示反應正向進行，不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，B錯誤；C項，未指明反應速率的正、逆，因此不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D項，反應在恒溫恒容密閉容器中進行，體系的體積不變；反應混合物都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，則無論反應是否達到平衡狀態(tài)，體系內(nèi)氣體的密度始終保持不變，因此不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，D錯誤；故選A。2．制水煤氣的反應為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0，現(xiàn)將一定量的原料充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生反應，不能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是.()A．CO與H2的物質(zhì)的量之比不變B．H2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化C．混合氣體壓強保持不變D．混合氣體的密度不變【答案】A【解析】A項，隨著反應的進行，生成的CO與H2的物質(zhì)的量之比始終為1：1，因此不能說明達到平衡狀態(tài)，A錯誤；B項，H2的體積分數(shù)即物質(zhì)的量分數(shù)，隨著反應進行H2的體積分數(shù)逐漸增大，當不變時說明達到平衡狀態(tài)，B正確；C項，隨反應的進行，氣體的物質(zhì)的量增大，達到平衡時氣體的物質(zhì)的量不變，混合氣體壓強不變，因此壓強可作為平衡的標志，C錯誤；D項，由于反應物C為固體，隨著反應進行，氣體質(zhì)量增大，反應容器體積一定，密度逐漸增大，當混合氣體的密度不變時，為達到平衡的標志，D錯誤；故選A。3．一定溫度下，反應N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是()A．①②B．②④C．③④D．①④【答案】D【解析】ΔH是恒量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志；該反應是充入1molN2O4，正反應速率應是逐漸減小直至不變，③曲線趨勢不正確。4．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒溫下使其達到分解平衡NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，判斷該分解反應已經(jīng)達到化學平衡的是()A．2v(NH3)=v(CO2)B．密閉容器中混合氣體的密度不變C．密閉容器中混合氣體平均分子量不變D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變【答案】B【解析】當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)。A項，沒有指明正、逆速率，無法判斷正逆反應速率是否相等，故A錯誤；B項，隨反應進行混合氣體的質(zhì)量增大，容器的容積不變，反應混合氣體的密度增大，當密度不再變化，說明到達平衡狀態(tài)，故B正確；C項，該反應中氣體只有NH3和CO2，且二者的物質(zhì)的量之始終為2：1，則氣體的平均分子量為定值，無法根據(jù)混合氣體的平均分子量判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；D項，反應混合氣體只有NH3和CO2，且二者物質(zhì)的量之比始終為2：1，氨體積分數(shù)始終不變，所以不能說明到達平衡，故D錯誤；故選B。