专题22化学反应的方向与限度（五大题型）-2023-2024学年高二化学举一反三（2019选择性必修1）（原卷版）

专题2.2化学反应的方向与限度【题型1自发反应】【题型2化学反应进行方向的判据】【题型3化学平衡状态的特征及判断】【题型4化学平衡常数及意义】【题型5“三段式”解决化学平衡常数的计算】【题型1自发反应】自发过程具有的特点：①能量角度体系趋向于从高能状态转变为低能状态（体系对外部做功或者释放热量）。②混乱度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。【例1】下列说法正确的是A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程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．常温下，反应C（s）+CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0【变式11】下列反应或过程没有自发性的是A．高温下，煅烧石灰石 B．常温下，水分解成氢气与氧气C．双氧水在催化作用下分解 D．常温下，冰融化为水【变式12】下列说法正确的是A．放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行B．电解水为自发反应C．反应NH3（g）+HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的△H＞0D．W（s）+xG（g）=2Q（g）

△H＜0，能自发进行，x可能等于1【变式13】下列过程属于非自发的是A．电解饱和食盐水制氯气 B．蔗糖在水中溶解C．冬天水结成冰 D．碳酸钙高温分解【题型2化学反应进行方向的判据】ΔH－TΔS＜0反应能自发进行；ΔH－TΔS＞0反应不能自发进行。温度与反应方向关系：【例2】生产合成气的反应：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）在高温时才能正向自发进行。下列对该反应过程的ΔH、ΔS判断正确的是A．ΔH>0，ΔS<0B．ΔH<0.ΔS<0C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0【变式21】某化学学习小组的同学查阅资料知：

，他们对上述反应的自发性进行讨论，下列结论合理的是A．任何温度下都能自发进行 B．较高温度下能自发进行C．较低温度下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行【变式22】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．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C．常温下，反应不能自发进行，则该反应的D．反应，则该反应能在高温自发进行【变式23】“卷帘何事看新月，一夜霜寒木叶秋”每年公历10月23日左右，是二十四节气中的霜降，也是秋季的最后一个节气。下列化学反应的熵变、焓变和自发性与降霜过程一致的是A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）B．2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）C．C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）D．Ba（OH）2•8H2O+2NH4ClBaCl2（s）+2NH3（g）+10H2O（l）【变式24】碳酸铵[（NH4）2CO3]在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据能自发分解D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解【变式25】下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是A．1molH2O在不同状态时的熵值：S（s）＜S（g）B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C．某些非自发的反应可以通过改变条件使其成为自发反应D．反应NH4HCO3（s）=NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）

ΔH=+185.57kJ∙mol−1在高温下能自发【题型3化学平衡状态的特征及判断依据】特征：判断依据：可逆反应达到化学平衡状态时的特征是：v正＝v逆≠0；反应混合物中各组分的百分含量保持不变。【例3】对可逆反应4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g），下列叙述正确的是A．达到化学平衡状态时，4v正（O2）=5v逆（NO）B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡状态时，若扩大容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D．化学反应速率2v正（NH3）=3v逆（H2O）时，反应向逆反应方向进行【变式31】一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（s），当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态一定能说明反应已达到平衡状态的是①体系的压强不再发生变化②体系的密度不再发生变化③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=m∶n∶p∶q。A．③④⑤ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤【变式32】在一定温度下，加入A和B发生反应，下列叙述能说明反应达到平衡的标志的是①D与C的浓度之比保持不变②单位时间内生成，同时生成③A、B、C的质量分数不再变化④恒容容器，混合气体的密度不再变化⑤恒容容器，混合气体的总压强不再变化⑥恒压容器，混合气体的平均摩尔质量不再变化A．①②③④⑤ B．②③④⑥ C．①③④⑤⑥ D．③④⑤⑥【变式33】一定温度下，某恒容密闭容器中进行反应：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）。不能说明反应已达到化学平衡状态的是A．体系的压强不再发生变化B．（H2O）=（CO）C．生成nmolH2的同时生成nmolCD．1molHH键断裂的同时断裂2molHO键【变式34】甲醇（g）是一种重要的有机化工原料，现有在实验室中模拟甲醇的合成反应，在2L的恒容密闭容器内以物质的量之比2∶5充入CO和在400℃时，发生反应：。体系中随时间的变化如表：时间（s）01235（mol）0.0200.0110.0080.0070.007（1）如图表示反应中的变化曲线，其中合理的是。

（2）0～2s内该反应的平均速率。（3）下列条件能加快正反应速率的是___________（填字母）。A．从平衡混合物中分离出甲醇 B．保持压强不变，充入He使容积增大C．升高温度 D．保持体积不变，充入He使压强增大（4）在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的定。A．B．容器内压强保持不变C．容器内混合气体的密度不变D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变E．（5）一定温度下，化学反应进行的程度可以用反应物的平衡转化率（）表示（），则达到平衡时，的转化率为。【变式35】工业上可利用甲烷还原NO减少氮氧化物的排放。向2L恒容密闭容器中通入、，一定条件下发生反应：，测得与的物质的量随时间变化的关系如下：时间/min物质的量/mol0102030405021.71.51.351.251.2500.61.01.31.51.5（1）下列措施能够加快该反应速率的是（填标号）。a．使用催化剂b．降低温度c．及时分离水（2）下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是a．b．混合气体的密度不再变化c．容器内气体的压强不再变化d．单位时间内生成，同时消耗（3）时，的物质的量浓度为。（4）平衡时，的体积分数为。【题型4化学平衡常数及意义】【例4】某一恒容密闭容器中加入一定量的和，发生反应，该反应的平衡常数表达式为A． B．C． D．【变式41】和反应生成的羰基硫（COS）用于粮食熏蒸，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。；。下列说法正确的是A．上述反应的平衡常数B．上述反应中消耗，生成22.4L水蒸气C．已知该反应在加热条件下能自发进行，则其D．及时分离出，可加快该反应到达平衡状态【变式42】已知卤化氢生成的平衡常数如下（25℃）：化学方程式平衡常数则与反应最完全的卤素是A． B． C． D．【变式43】若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：T/℃200300400KK1K30.5请完成下列问题：（1）试比较K1、K2的大小，K1K2（填“<”“>”或“=”）；（2）400℃时，反应2NH3（g）⇌N2（g）+3H2（g）的化学平衡常数为。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的v（N2）正v（N2）逆（填“<”“>”或“=”）。【题型5“三段式”解决化学平衡常数的计算】【例5】在一定温度下，向10L密闭容器中充入5.2molNO2，达到平衡时，c（N2O4）=0.16mol·L1。请计算该温度下此反应的平衡常数K（请用三段式的方法写出计算过程）。【变式51】在某体积为2L的密闭容器中充入1.5molNO2和2molCO，在一定条件下发生反应：NO2（g）+CO（g）CO2（g）+NO（g），2min时，测得容器中NO的物质的量为0.5mol，求：（1）此段时间内，用CO2表示的平均反应速率。