高中 化學(xué) 選擇性必修1 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡《第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向》教學(xué)設(shè)計(jì)

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向[課程標(biāo)準(zhǔn)]1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。2.知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變與熵變有關(guān)。任務(wù)一化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性與反應(yīng)焓變的關(guān)系這些常見的自然現(xiàn)象有什么特點(diǎn)？提示：自發(fā)進(jìn)行。1.自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)自發(fā)過程自發(fā)反應(yīng)含義在一定條件下，不需要借助外力就能自發(fā)進(jìn)行的過程在給定的條件下，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，即某個(gè)方向在一定條件下是自發(fā)的，而其逆方向在該條件下肯定是不能自發(fā)進(jìn)行的應(yīng)用(1)可被用來完成有用功，如水力發(fā)電(2)可用來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如H2燃燒可設(shè)計(jì)成原電池(3)非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如通電將水分解為H2和O22.化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性與反應(yīng)焓變的關(guān)系(1)放熱反應(yīng)：大多數(shù)都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應(yīng)越完全。(2)吸熱反應(yīng)：有些也能自發(fā)進(jìn)行。(3)結(jié)論：反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一因素。1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說明其原因。(1)在一定條件下，不用借助外力就能自發(fā)進(jìn)行的過程是自發(fā)過程。________________________________________________________________________答案：正確。(2)自發(fā)過程不需要任何條件就能發(fā)生。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤，有些自發(fā)過程是需要條件的，如燃燒。(3)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)速率一定很大。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤，自發(fā)與速率沒有任何關(guān)系。(4)NH4HCO3(s)＋HCl(aq)=NH4Cl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝＋31.4kJ/mol，該反應(yīng)的ΔH>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，焓變不是唯一判據(jù)。2.以下自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來解釋的是()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)過程均為吸熱過程，顯然不能單用焓判據(jù)來解釋，只有D項(xiàng)可以用焓判據(jù)來解釋。任務(wù)二化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性與反應(yīng)熵變的關(guān)系1.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向(1)熵：度量混亂的程度，符號為S。(2)物質(zhì)熵大小的判斷①對于同一物質(zhì)，等物質(zhì)的量的該物質(zhì)其熵值大小與物質(zhì)的存在狀態(tài)有關(guān)，氣態(tài)時(shí)熵值最大，固態(tài)時(shí)熵值最小，液態(tài)時(shí)介于二者之間，物質(zhì)的狀態(tài)與熵的大小的關(guān)系：S(g)>S(l)>S(s)。②同一物質(zhì)在相同聚集狀態(tài)時(shí)，S(高溫)＞S(低溫)。③一般來說，在溫度和聚集狀態(tài)相同時(shí)，分子或晶體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的物質(zhì)熵值較大。(3)熵變與反應(yīng)方向①含義：大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向，導(dǎo)致體系的熵增大。②規(guī)律：大多數(shù)熵增加的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行。③局限性：少數(shù)熵減少的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行，如NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)。④結(jié)論：熵變是影響反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一因素。2.自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向(1)自由能ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不僅與焓變和熵變有關(guān)，還與溫度有關(guān)。ΔG單位：kJ·mol－1。T：開爾文溫度，單位K。(2)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。類型ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)的自發(fā)性1<0>0ΔG<0一定能自發(fā)2>0<0ΔG>0一定不能自發(fā)3<0<0ΔG的正負(fù)決定于溫度低溫能自發(fā)4>0>0高溫能自發(fā)1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說明其原因。(1)O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3時(shí)，熵減小。________________________________________________________________________答案：正確。(2)同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大。________________________________________________________________________答案：正確。(3)2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)是熵減(ΔS<0)的反應(yīng)，因此不能自發(fā)進(jìn)行。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤；最終判據(jù)為ΔH－TΔS<0，這個(gè)反應(yīng)是能自發(fā)進(jìn)行的。(4)汽車的尾氣處理裝置中都使用了催化劑。其他條件不變，使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的方向。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤，使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，但是不能改變反應(yīng)進(jìn)行的方向。2.(1)汽車燃油不完全燃燒時(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，簡述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：___________________________________________________________________________________________________。(2)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：2NO＋2CO=2CO2＋N2。反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH________(填“＞”、“＜”或“＝”)0。理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摲磻?yīng)的ΔH＞0，ΔS＜0，反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行(2)＜該反應(yīng)的ΔS＜0，若該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS＜0，可知ΔH＜01.下列說法正確的是()A.能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是熵增的過程C.當(dāng)ΔH＜0、ΔS＜0時(shí)，該反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行D.水凝結(jié)成冰的過程：ΔH＜0，ΔS＜0答案：D解析：能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O為吸熱反應(yīng)，常溫下也能發(fā)生，A錯(cuò)誤；能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也可能是熵減的過程，如合成氨反應(yīng)，B錯(cuò)誤；當(dāng)ΔH＜0、ΔS＜0時(shí)，該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，但在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；水凝結(jié)成冰的過程中，能夠放出熱量，且水分子的排列有序，所以ΔH＜0，ΔS＜0，D正確；故選D。2.下列說法正確的是()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。3.相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是()A.1molCH4(g)＜1molH2(g)B.1molH2O(g)＜2molH2O(g)C.1molH2O(s)＞1molH2O(l)D.1molC(s，金剛石)＞1molC(s，石墨)答案：B解析：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(cuò)誤；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)＜2molH2O(g)，B正確；等量的同物質(zhì)，熵值關(guān)系為：S(g)＞S(l)＞S(s)，所以熵值1molH2O(s)＜1molH2O(l)，C錯(cuò)誤；從金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)組成上來看，金剛石的微觀結(jié)構(gòu)更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金剛石)＜1molC(s，石墨)，D錯(cuò)誤；故選B。4.“吉布斯自由能減少原理”或“自由能判據(jù)”屬于熱力學(xué)的內(nèi)容，而熱力學(xué)的一切結(jié)論主要建立在兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律(熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律)的基礎(chǔ)上，其研究的對象為大量分子構(gòu)成的宏觀體系，所得的結(jié)論具有統(tǒng)計(jì)意義，特點(diǎn)是只考慮大量分子的集合體的宏觀行為，不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理，以及變化所需要的時(shí)間。宏觀上的轉(zhuǎn)化方向，才是我們說的“自發(fā)”，而不是微觀上的分子同時(shí)在解離和分解，就可以說它們都是自發(fā)的。而實(shí)際上，對于可逆的化學(xué)反應(yīng)來說，正反應(yīng)方向與逆反應(yīng)方向哪個(gè)反應(yīng)速率更大，宏觀上就是向哪個(gè)方向自發(fā)反應(yīng)的。若在一定溫度和壓強(qiáng)下，有狀態(tài)A、B和C，狀態(tài)A：2molSO2與1molO2混合；狀態(tài)B：SO2、O2、SO3(各種原子數(shù)與狀態(tài)A的相同)；狀態(tài)C：2molSO3。(1)狀態(tài)A、B和C之間的轉(zhuǎn)化，哪個(gè)是自發(fā)的？_____________________________________________________________________________________________________。(2)狀態(tài)A、B和C的自由能有什么大小關(guān)系？______________________________________________________________________________________________________。答案：(1)狀態(tài)A到狀態(tài)B是自發(fā)的，狀態(tài)C到狀態(tài)B也是自發(fā)的(2)自發(fā)過程ΔG<0，則自由能G(A)>G(B)、G(C)>G(B)課時(shí)測評11化學(xué)反應(yīng)的方向(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)題點(diǎn)一自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1.下列關(guān)于自發(fā)反應(yīng)的敘述中，正確的是()A.自發(fā)反應(yīng)的逆過程在相同條件下也必定是自發(fā)的B.鐵在潮濕的空氣中生銹屬于非自發(fā)反應(yīng)C.自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)，而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程D.自發(fā)反應(yīng)與外界條件無關(guān)答案：C解析：ΔG為狀態(tài)函數(shù)，方程式變向，ΔG變?yōu)橄喾磾?shù)，故自發(fā)反應(yīng)的逆過程為非自發(fā)反應(yīng)，A錯(cuò)誤；鐵的生銹為放熱反應(yīng)，屬于自發(fā)反應(yīng)，B錯(cuò)誤；自發(fā)過程包括自發(fā)化學(xué)反應(yīng)和自發(fā)物理過程，C正確；ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG大小受溫度等外界條件影響，D錯(cuò)誤；答案選C。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：C3.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)2Na＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)ΔS1；CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)ΔS2，則ΔS1>ΔS2B.NaCl(s)=NaCl(l)ΔS<0C.非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生D.需要加熱才能進(jìn)行的過程肯定不是自發(fā)過程答案：A解析：反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是ΔH－TΔS＜0，常溫常壓下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓變相近，而碳酸鈣難溶于水、碳酸鈉易溶于水，碳酸鈉的溶解為自發(fā)進(jìn)行的，則說明碳酸鈉溶解的熵變更大，故ΔS1>ΔS2，A正確；固體變?yōu)橐后w的過程為熵增過程，熵變大于零，B錯(cuò)誤；反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行由反應(yīng)的焓變、熵變、溫度共同決定，非自發(fā)過程，改變溫度可能變?yōu)樽园l(fā)過程，如焓變大于0，熵變大于0的反應(yīng)低溫可以是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，高溫下可以自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；有些自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也需要反應(yīng)條件，才能進(jìn)行，如氫氣和氧氣需要點(diǎn)燃，D錯(cuò)誤；故選A。題點(diǎn)二焓變和熵變與反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷4.下列對化學(xué)反應(yīng)預(yù)測正確的是()選項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)方程式已知條件預(yù)測AM(s)=X(g)＋Y(s)ΔH>0它是非自發(fā)反應(yīng)BW(s)＋xG(g)=2Q(g)ΔH<0，自發(fā)反應(yīng)x可能等于1、2、3C4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g)能自發(fā)反應(yīng)ΔH一定小于0D4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)常溫下，自發(fā)進(jìn)行ΔH>0答案：B解析：反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大，則ΔS＞0，又因ΔH＞0，則反應(yīng)高溫自發(fā)，A錯(cuò)誤；反應(yīng)ΔH＜0，且能自發(fā)進(jìn)行，則可能ΔS＞0、ΔS＝0或ΔS＜0，反應(yīng)中氣體分子數(shù)可能增大、不變或減小，B正確；反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大，ΔS＞0，又反應(yīng)能自發(fā)，則ΔH＞0、ΔH＝0或ΔH＜0都有可能，C錯(cuò)誤；反應(yīng)中氣體分子數(shù)減小，ΔS＜0，又常溫自發(fā)，則必有ΔH＜0，D錯(cuò)誤；故選B。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)過程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是()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。題點(diǎn)三自由能(復(fù)合判據(jù))與反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷6.研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诜磻?yīng)設(shè)計(jì)等具有重要意義，下列說法正確的是()A.ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在低溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行B.在其他外界條件不變的情況下，汽車排氣管中使用催化劑，可以改變產(chǎn)生尾氣的反應(yīng)的方向C.反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH<0D.高溫下，反應(yīng)MgCl2(l)=Mg(l)＋Cl2(g)能自發(fā)進(jìn)行，則其ΔH>0、ΔS>0答案：D解析：對于ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)，任何溫度下都有ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的方向，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)的ΔS>0，由于在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，所以此時(shí)ΔG＝ΔH－TΔS>0，即該反應(yīng)的ΔH>0，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)MgCl2(l)=Mg(l)＋Cl2(g)的ΔS>0，高溫下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH>0，D項(xiàng)正確。7.(2023·浙江省紹興市高二期末)在298K和100kPa壓力下，已知金剛石和石墨的熵、燃燒熱和密度分別為：物質(zhì)S/[J/(K·mol)]ΔH/(kJ/mol)ρ/(kg/m3)C(金剛石)2.4－395.403513C(石墨)5.7－393.512260此條件下，對于反應(yīng)C(石墨)=C(金剛石)，下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的ΔH>0，ΔS<0B.由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，該反應(yīng)ΔG＝985.29kJ/molC.金剛石比石墨穩(wěn)定D.相同條件下，1mol金剛石與1mol氧氣的能量總和小于1molCO2氣體的能量答案：A解析：在相同條件下，等物質(zhì)的量的C(石墨)和C(金剛石)燃燒分別放出熱量為393.51kJ、395.40kJ，說明C(金剛石)具有更多能量，所以C(石墨)=C(金剛石)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，ΔS＝S(金剛石)－S(石墨)＝－3.3J/(K·mol)<0，故A正確；ΔG＝ΔH－TΔS＝1.89kJ/mol－298K×[－3.3×10－3kJ/(K·mol)]＝2.8734kJ/mol，故B錯(cuò)誤；C(金剛石)具有更多能量，能量越高物質(zhì)越不穩(wěn)定，所以石墨更穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；金剛石燃燒與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，故D錯(cuò)誤；故選A。8.C10H18在催化劑作用下，發(fā)生脫氫反應(yīng)的過程如圖所示。下列說法不正確的是()A.反應(yīng)C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)的ΔH＝(E1－E2)kJ·mol－1B.反應(yīng)C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)的ΔS>0C.C10H18(l)到C10H8(l)的反應(yīng)速率快慢主要由第2步反應(yīng)決定D.使用催化劑不會改變反應(yīng)的ΔH答案：C解析：焓變＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能，則反應(yīng)C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)的ΔH＝(E1－E2)kJ·mol－1，A正確；反應(yīng)C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，則ΔS>0，B正確；活化能越大反應(yīng)速率越慢，由圖知第1步反應(yīng)的活化能大于第2步，則反應(yīng)速率快慢主要由第1步反應(yīng)決定，C錯(cuò)誤；使用催化劑可降低反應(yīng)活化能，但不會改變反應(yīng)的ΔH，D正確；故選C。題點(diǎn)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9.(2023·河南高二上學(xué)期第一次聯(lián)考)在500℃時(shí)，可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)K＝28。500℃時(shí)，向10L恒容密閉容器內(nèi)充入0.89molHI、0.25molH2和0.40molI2，下列說法正確的是()A.此反應(yīng)的初始狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)B.此反應(yīng)的初始狀態(tài)不是化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)將正向進(jìn)行C.此反應(yīng)的初始狀態(tài)不是化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)將逆向進(jìn)行D.無法判斷此反應(yīng)的初始狀態(tài)是否為化學(xué)平衡狀態(tài)答案：B解析：該反應(yīng)初始狀態(tài)的濃度商Q＝eq\f((0.089)2,0.040×0.025)＝7.921<K，故該反應(yīng)的初始狀態(tài)不是化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)將正向進(jìn)行，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。10.(2023·安徽省亳州市高二期末)向某密閉容器中充入一定量的A(g)、B(g)混合氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的ΔH<0B.該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，ΔS<0C.該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行D.增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大答案：B解析：由題圖可知，在同一壓強(qiáng)下，升高溫度，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡正向移動，而升高溫度，平衡向吸熱的方向進(jìn)行，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，A錯(cuò)誤；作一條垂直于橫坐標(biāo)的直線可以看出，在同一溫度下，增大壓強(qiáng)，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡正向移動，而增大壓強(qiáng)，平衡向著體積減小的方向移動，則a＋b>c＋d，該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，ΔS<0，B正確；由選項(xiàng)A和B的分析知，ΔH＞0、ΔS<0，則ΔG＝ΔH－TΔS＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，D錯(cuò)誤；故選B。11.氮氧化物的有效去除和資源的充分利用是當(dāng)今社會的重要研究課題。(1)已知：①2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I(xiàn)2(g)②2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)③I2(g)＋Cl2(g)2ICl(g)若向VL恒容密閉容器中加入2molNO和2molICl發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NOCl(g)為amol，Cl2(g)為bmol，此時(shí)I2(g)的濃度為________mol·L－1(用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)③的平衡常數(shù)為____________。(2)某化工廠排出的尾氣(含CO、N2O)治理的方法為在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)，CO、N2O在Pt2O＋表面進(jìn)行反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體，其相對能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示：用方程式表示N2O在Pt2O＋表面上的反應(yīng)_____________________________________。(3)已知4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)ΔH1＝－1200kJ·mol－1，該反應(yīng)在__________(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行，為探究溫度及不同催化劑對該反應(yīng)的影響，保持其它初始條件不變重復(fù)實(shí)