第2章作业题解(化学反应的方向和程度)
02第二章 化学反应的方向和程度
第二章
化学反应的方向和程度
二、影响反应方向的因素
（一）反应的焓变 ——ΔH
最早的时候，人们发现，许多放热反应是可 以自发进行的：
H 2 (g) Cl2 (g) 2HCl(g)
r Hm 184.6kJ mol1
r Hm 65.6kJ mol1 Ag (aq) Cl (aq) AgCl(s)
(4): 2HCl(g) H2 (g) Cl2 (g)
需通过具体的计算
熵减
第二章
化学反应的方向和程度
3）化学反应熵变的计算
r S ( viS )生成物－ ( viS )反应物 m m m
例：计算反应 2HCl(g) = H2 (g) + Cl2(g)在298K时 的标准熵变。 解：首先查表（附录1，P324）
§2-1
化学反应的方向与吉布斯函数变
一、化学反应的自发性
水流动：高处 → 低处 （Δ h <0） 热传导：高温 → 低温 （ΔT<0）
1、自发过程：在给定条件下，不需要外加能量 就能自动进行的过程。 如何判断化学反应的方向?
能否有一个物理量来判断？ 自发变化的最大限度是体系的平衡状态。
2、非自发过程：在给定条件下，还需要外加能 量才能进行的过程。 自然界的一条基本变化规律：体系倾向于取 得最低的能量状态。
Δr H 5.35KJ mol
θ m
1
这就说明，用ΔH 作为判断反应自发进行方 向的依据是片面的，决定反应进行方向的因素， 除了焓变，还有温度及体系的混乱程度。
第二章
化学反应的方向和程度
（二）反应的熵(entropy)变 ——ΔS
所谓熵，其实就是一个体系的混乱度。 自然界中一切变化的方向，除了倾向于能量 最低状态外，还有一个规律，就是倾向于取 得最大的混乱度。热力学中，就用熵（S）这 个函数来表示体系中物质粒子的混乱度。
第二章 化学反应的方向部分作业的提示
第二章 化学反应的方向一、选择题（每题2分，共40分）1．如果系统经过一系列变化，最后又变到初始状态，则系统的 （A ） Q ＝0，W ＝0，ΔU ＝0，ΔH ＝0 （B ） Q ≠ 0，W ≠0，ΔU ＝0，ΔH ＝Q （C ）Q ＝－W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 （D ） Q ≠ W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝02．体系的性质有广延性质和强度性质，下列哪一组均属广延性质 （A ）T ，V ，H ，U ； （B ）U ，S ，G ，H ； （C ）S ，H ，G ，T （D ）S ，T ，V ，G 。
3．在下列反应中，r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 （A ）. Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) （B ）. 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s)（C ）. Ag (s) +12 Br 2 (l) → AgBr (s) （D ） Ag (aq) +12Br 2 (g) → AgBr (s)4．若某体系所吸收的热量，全部用于体系的内能增加，则所需的条件是：①封闭系统 ②不做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温（A ）①和②； （B ）①和③；（C ）①和④；（D ）②和④。
5．一般来说，以下哪种情况会导致熵值较小？ (A) 分子数较多； （B ）气体的量增加； (C) 分子对称性增加； （D ）固体物质液化。
6．在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.5kJ·mol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为 （A ）. -789.1 kJ·mol-1 （B ）. 0 （C ）. +1.9 kJ·mol-1 （D ）-1.9 kJ·mol-17．25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1，若在1L 水中加入1 mol NaCl ，则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的（A ）. ΔS > 0，ΔG > 0 （B ） ΔS > 0，ΔG < 0 （C ）. ΔG > 0，ΔS < 0 （D ）. ΔG < 0，ΔS < 0 8．下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是（A ）. Li (g) （B ）. Li (s) （C ）. LiCl·H 2O (s) （D ）. Li 2CO 3 (s) 9．下列反应中，r m ΔS 值最大的（A ）. C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) （B ）. 2SO 2 (g) + O 2 (g) →2SO 3 (g)（C ）. CaSO 4 (s) + 2H 2O (l) → CaSO 4·2H 2O (s) （D ）. 2NH 3 (g) →3H 2 (g) + N 2 (g) 10．下列热力学函数中数值不为零的是：（A ）f m ΔH (Cl 2,g)；（B ）f m ΔG (Br 2,l)；（C ）f m ΔG (Hg,l)；（D ）m S (H 2,g)。
高考化学第二单元反应的方向和限度专题1
高考化学第二单元反应的方向和限度专题12020.031,把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中，如图所示。
最先观察到酚酞变红的现象的区域是A、I和IIIB、I和IVC、II和IIID、II和IV2,可逆反应2NO 22NO+O2,在恒容密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2②单位时间内生成n molO2的同时，生成2n mol NO③NO2、NO、O2的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A、①④⑥B、②③⑤C、①③④D、①②③④⑤⑥3,用“增大”“减小”或“不变”填空：4,一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通乙烷和氧气，其电极反应式为：C2H6+18OH--14e- =2CO32-+12H2O，7H2O+7/2O2+14e- =14OH-，有关此电池的推断正确的是A、电解质溶液中电子向正极移动B、放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变C、通乙烷的电极为负极D、参加反应的O2和C2H6的物质的量之比为2:75,将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后反接电源，以电流强度2A继续通电10min。
下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是6,某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线图2-3所示。
由图中数据分析，该反应的化学方程式为：________________________________________。
反应开始至2 min，Z的平均反应速率为 __________。
（2）(6分)取a mol A和b mol B置于V L容器中，发生可逆反应：ａA（g）＋ｂB（g）ｃC（g）＋ｄD（g），1 min后，测得容器内A的浓度为x mol·Ｌ－1，这时B的浓度为：；C的浓度为：。
第二单元化学反应的方向和限度
第二单元 化学反应的方向和限度【考试说明】１．了解化学反应的可逆性。
能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向。
２．理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
【高考点击】例．（2008上海高考·26）在2L 密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)体系中，n(NO)（1）写出该反应的平衡常数表达式：K ＝ 。
已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是 热反应。
（2）右图中表示NO 2的变化的曲线是 。
用O 2表示从0～2s 内该反应的平均速率v(O 2)＝ 。
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a 、v(NO 2)=2v(O 2)b 、容器内压强保持不变c 、v 逆(NO)＝2v 正(O 2)d 、容器内的密度保持不变（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。
a 、及时分离出NO 2气体b 、适当升高温度c 、增大O 2的浓度d 、选择高效的催化剂【知识梳理】１．可逆反应：在 条件下，既能向 方向进行又能向 方向进行的反应。
如H 2O 电解生成H 2和O 2，与H 2和O 2反应生成H 2O 属于可逆反应。
２．判断化学反应的方向：（1）熵变△S 的大小：混乱度增加，△S 0 ，混乱度减小，△S 0 。
同一种物质，三种状态下，熵值的大小顺序： > > 。
（2）焓变△H 的大小：放热，△H 0 ，吸热，△H 0 。
（3）用△H （ 变）和△S （ 变）组合说明△H<0，△S>0， 自发进行；△H>0，△S<0， 自发进行 △H>0，△S>0， 自发进行；△H<0，△S<0， 自发进行例1．对于化学反应方向的确定不仅与焓变（△H ）有关，也与温度（T ）、熵变（△S ）有关，实验证明，化学反应的方向应由△H －T △S 确定，若△H －T △S<0，则自发进行，否则不能自发进 行。
高中化学第二章化学反应的方向限度与速率第1节化学反应的方向作业含解析鲁科版选修
第1节化学反应的方向一、选择题1．下列关于自发过程的叙述中，正确的是（)A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B．需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程解析：在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程为自发过程，A错误;有的自发反应需要加热才能进行,如高温自发反应，B错误；C正确,同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能;D错误，非自发过程在一定条件下可能变为自发过程。
答案:C2．下列对熵的理解不正确的是（)A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱,熵值越大C．与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小D．25 ℃、1.01×105 Pa时,2N2O5（g）4NO2（g)＋O2（g)是熵增的反应解析:同种物质，气态时的熵值大于固态时的熵值；与外界隔离的体系，自发过程总是向着熵增大的方向进行，将导致体系的熵增大；反应2N2O5（g）4NO2（g）＋O2(g）进行后，气体的物质的量增多，是熵增大的反应。
答案：C3．下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是( )A．化学反应的焓变与反应的方向性无关B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向C．焓变为正的反应都是吸热反应D．焙变为正的反应都能自发进行解析：焓变与反应的方向性有关,A项错误;化学反应的焓变不能直接决定化学反应的方向,B 项错误；焓变为正的反应,体系内能增大，即为吸热反应，C项正确;焓变不能直接判断反应能否自发进行，D项错误.答案：C4．25 ℃和1。
01×105 Pa时，反应2N2O5（g)===4NO2（g）＋O2(g)ΔH＝＋56。
76 kJ·mol－1,自发进行的原因是( ）A．是吸热反应B．是放热反应C．是熵减少的反应D．熵增大效应大于能量效应解析：熵增原理是解释部分自发过程的判据。
高中化学选修_化学反应的方向和限度_试题及详解
本章测评1.有效碰撞是指( )A.反应物分子间的碰撞B.反应物活化分子间的碰撞C.能发生化学反应的碰撞D.反应物活化分子间有合适取向的碰撞思路解析：反应物分子间的碰撞是随时可以发生的，但是只有反应物活化分子之间的碰撞才可能发生化学反应，而能发生化学反应的碰撞就是有效碰撞，这也正是活化分子中有合适取向的碰撞。
答案：CD2.可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)(正反应为放热反应)处于平衡状态，下列条件可以提高A的转化率的是( )①升温②降温③增大压强④降低压强⑤加催化剂⑥除去C ⑦增加A ⑧增加BA.①③⑤⑦B.②④⑥⑧C.②③⑥⑧D.②④⑤⑦思路解析：其反应物的转化率(α)是指可逆反应达到平衡时,已反应的该反应物的物质的量占该反应物起始总物质的量的百分含量。
在不改变A 的起始总量时,必须使化学平衡向右移动,才能提高A的转化率,由于该反应是一个放热的且气体体积减少的反应,所以降温及增大压强均可使平衡向右移动。
但是，加入催化剂只能同等程度地增大正、逆反应速率，因而不能使化学平衡移动。
答案：C3.在一密闭容器中，反应mA(g)nB(g)+nC(g)达平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，B和C的浓度均是原来的1.8倍，则( )A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A的转化率增加了C.物质C的质量分数增加了D.m＞2n思路解析：由于c=，当V变为原来的1/2时，如果平衡不发生移动，则n 不变，c必然是原来的2倍。
现在B和C的浓度均是原来的1.8倍，则证明n(B)、n(C)均减小了，进而推知平衡向左移动。
而物质C的质量分数等于C的质量占混合体系总质量的百分数，而总质量不变，所以C的质量分数减小，物质A的量增加，所以A的转化率减小。
而增加压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以m＜2n。
答案：A4.可逆反应mA(g)+nBpC(g)+qD中，A和C都是无色气体，达到平衡后，下列叙述正确的是( )A.若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明D是固体B.增大压强平衡不移动，说明m+n一定等于p+qC.升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应D.若B是气体，增大A的量，A、B转化率并不都增大思路解析：由方程式可知B、D的凝聚状态不确定。
工科化学答案第二章化学反应进行的方向和限度
第二章 化学反应进行的方向和限度教学内容1. 焓变与变化方向；2. 熵变与变化方向；3. 吉布斯函数变与变化方向；4. 化学反应的限度——化学平衡。
教学要求理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念；掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法；熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法；掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法；掌握标准平衡常数（ΘK ）的表达和ΘK 与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算；了解影响化学平衡移动的有关因素。
知识点与考核点1．熵（S ）系统内微观质点混乱度的量度。
Ωln k S =（k 是Boltzmann 常数，Ω是微观状态数（与混乱度密切相关）。
熵是状态函数。
2． 热力学第三定律在0K 时，任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0，（固体在0K 时，任何物质的 热运动停止，只有一种微观状态，即Ω=1）。
3． 标准摩尔熵（θm S ）一定温度下，1mol 纯物质在标准情况下的规定熵。
人为规定：处于标准条件下的水合H +离子的标准熵为零，其它离子的标准熵为其相对值。
4．影响熵的因素① 相同物质S g ＞ S l ＞ S s ；② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂，熵越大； ③ 固体溶解于水，熵增加，而气体溶解于水，熵减小； ④ 温度越高，熵越大。
5．反应熵变的计算对化学反应a A + f F ＝ g G + d D=θ∆m r S gS θm ，G + dS θm ，D – aS θm ，A – fS θm ，F ＝∑θνBB,m B S 。
注意：①计量系数；②物质的聚集状态。
6． 熵变与化学反应方向等温等压条件下，熵变大于零（S ∆＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。
7． 焓变与化学反应方向等温等压条件下，焓变小于零（H ∆＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。
8． 吉布斯函数TS H G -= （G 为状态函数，为复合函数）。
《普通化学》第2章作业题解(化学反应的方向和程度)
0 -393.50
S298⊖/J·K-1·mol-1 52.3 5.740 51.55 213.64
ΔH298⊖ = 0 - 393.50 - (-580.7 ) - 0 = 187.2 kJ·mol-1 ΔS298⊖ = 51.55 + 213.64 - 52.3 - 5.740
= 207.15 J·K-1·mol-1
= 204.28 J·K-1·mol-1
ΔG ⊖
2021/1/14T
=
ΔH298⊖-
TΔS298⊖
<
0
⇒
T
H
298
S
298
580 .7 1000 204 .28
2843 K
(2)
SnO2 (s) + C(s) ≜ Sn(s) + CO2 (g)
ΔfH298⊖ /kJ·mol-1 -580.7 0
ΔGT⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖ < 0 ⇒
T
H
298
S
298
187.2 1000 207.15
903.7K
2021/1/14
(3)
SnO2 (s) + 2H2(g) ≜ Sn(s) + 2H2O(g)
ΔfH298⊖ /kJ·mol-1 -580.7
0
0 -241.82
S298⊖/J·K-1·mol-1 52.3 130.574 51.55 188.72
= 39.75 + 213.64 - 92.9 = 160.49 J·K-1·mol-1 T=298 K时， ΔG⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖
= 178.33 - 298×160.49×10-3 = 130.50 kJ·mol-1
《2.2.2化学反应的方向与限度(化学平衡状态)》知识清单和分层练习(解析版)
基础知识清单2.2.2化学反应的方向与限度（化学平衡状态）一、可逆反应 1.定义在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
2.表示方法可逆反应方程式用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。
3.特点(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生。
(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。
(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存于同一反应体系。
(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。
二、化学平衡状态 1.化学平衡的建立(1)化学平衡的建立过程。
实例：以N 2＋3H 22NH 3为例N 2＋3H 22NH 3反应物浓度 v 正 生成物浓度 v 逆 开始时c (N 2)最大 c (H 2)最大 最大进行中 c (N 2)减小 c (H 2)减小 减小 增大 增大平衡时 c (N 2)不变 c (H 2)不变不变 不变 不变(2)化学平衡建立的浓度—课后分层练2.化学平衡状态当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化，称之为化学平衡状态。
3.化学平衡状态的特征4.化学反应达到平衡状态的判断方法 1．直接标志 (1)v 正＝v 逆①同一种物质的生成速率等于消耗速率；①在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学计量数之比； ①在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。
(2)各组分的浓度保持一定①各组分的浓度不随时间的改变而改变；①各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。
2.间接标志——“变量不变”(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体分子数不等的反应)。
(2)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。
(3)根据平均摩尔质量(即平均相对分子质量)计算公式⎺M ＝m (气总)n (气总)，若⎺M 在反应过程中是一变量，则平均摩尔质量(平均相对分子质量)保持不变，反应达到平衡状态。
题解化学反应的方向和限度
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2
第 1 章 热化学与能源
（3）功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式， 在系统内部不讨论功和热。
（＋） 答：在热力学中将所研究对象的总体称为系统，与系 统密切相关的周围物质称为环境。
功和热是在系统与环境之间，通过界面传递的那 部分能量，与过程相关。在界面内，系统内各部分之 间的能量传递不计入热、功之中。
14
第 1 章 热化学与能源
3. 填空题 使可燃样品（质量为1.000 g）在弹式热量计内完
全燃烧，以测定其反应热，必须知道： （1）反应终态温度与始态温度之差ΔT ； （2）吸热介质的比热容和质量 ； （3）钢弹组件的总热容Cb ；
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3
第 1 章 热化学与能源
（4） 反应的△H就是反应的热效应。 （－）
答：反应的热效应包括恒压反应热效应、恒容反应热 效应。只有在恒压、只做体积功的条件下的化学反应 或过程才有qp=△H，两者数值相等，概念不同。
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4
第 1 章 热化学与能源
2. 选择题（将所有正确答案的标号填入空格内） （1）在下列反应中，进行1mol 反应时放出热量最大的是
故（a）正确。
（b）中对应于某一状态有一确定值是状态函数的性
质。状态相同，变化途径不同，系统与环境传递的功和
热就不同，故不正确。
（c）和（d）前提和结论不对。
2.2.1化学反应的方向与限度(化学反应的方向)(解析版)
2.2.1化学反应的方向与限度（化学反应的方向）基础知识清单一、自发过程和自发反应1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。
(2)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)。
①混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2．自发反应(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。
(2)自发反应的特征。
①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。
①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。
①体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
二、化学反应自发进行的判断依据1.化学反应的自发性与反应焓变的关系(1)放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。
(2)吸热反应：有些也能自发进行。
结论：反应的焓变是影响化学反应能否自发进行的因素之一。
2.反应熵变与反应方向(1)熵①定义：衡量一个体系混乱度的物理量，其符号为S。
①特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
①熵的比较a.同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)。
b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值越大。
c.S(混合物)>S(纯净物)。
(2)熵变①定义：反应前后体系熵值的变化，记为ΔS。
①计算式：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。
①熵增或熵减的判断a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS>0，是熵增加的过程。
b.气体体积增大的反应，熵变通常都是ΔS>0，是熵增加的反应。
c.气体体积减小的反应，熵变通常都是ΔS<0，是熵减小的反应。
(3)熵变与反应方向①熵增加有利于反应的自发进行。
①某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。
结论：反应的熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。
专题七 第二单元 化学反应的方向和限度
专题七第二单元化学反应的方向和限度【考试说明要求】1．了解化学反应的可逆性。
2．了解化学平衡建立的过程。
理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
【例题】可逆反应：2NO2(g)2NO(g) +O2(g) ,在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2:2:1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A、①④⑥⑦B、②③⑤⑦C、①③④⑤D、全部【知识梳理】知识点一、化学反应进行的方向 反应能否自发进行的综合判概念：在一定条件可逆反应进行的。
化学平衡的特征：（五个字）。
【例1】T℃时，将一定量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，平衡后测得B气体的浓度为0.6mol·L-1，恒温下，将密闭容器的容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体浓度为0.4 mol·L-1，下列叙述正确的是( )A．重新达到平衡时，D的体积分数减小 B．a+b<c+dC．平衡向右移动 D．重新达到平衡时，A气体浓度增大【例2】恒温恒容下的密闭容器中，充入2.0mol A和1.0mol B，发生如下反应：2A(g)+B(g)=xc(g)。
达到平衡后，C的体积分数为a。
若保持温度和容积不变，开始时充入0.6mol A、0.3mol B和1.4mol C，平衡时，C的体积分数仍为a，则x的值可能是。
知识点三、化学平衡常数及转化率化学平衡常数表达式：mA (g) +nB (g)pC(g)+qD (g) K=K值的大小说明反应进行的，K值越大反应进行的越，它与反应速率大小无关。
【例3】高温下，某反应达到平衡，平衡常数恒容时，温度升高，H2浓度减小。
高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度第1节化学反应的方向作业2鲁科版选修4
第1节化学反应的方向知能演练轻松闯关[学生用书单独成册][基础温故]1．等温等压过程，反应在高温下不自发进行，则下列条件符合要求的是( )A．ΔH<0 ΔS<0 B．ΔH>0 ΔS>0C．ΔH<0 ΔS>0 D．ΔH>0 ΔS<0解析：选A。
低温时可自发进行，说明ΔH<0，高温下不自发进行，说明ΔS<0。
2．25 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.76 kJ·mol－1能自发进行的原因是( )A．是吸热反应B．是放热反应C．是熵减小的反应D．熵增大效应大于能量效应解析：选D。
反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，该反应ΔH>0，必须使TΔS>ΔH，所以需要熵增大效应大于能量效应，正确答案为D。
3．下列说法正确的是( )A．凡是放热的反应都是自发的，凡是吸热的反应都是非自发的B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C．自发反应在适当条件下才能实现D．自发反应在任何条件下都能实现解析：选C。
放热反应常常是自发进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变；反应的自发性只能用于判断反应的方向，是否能实现还要看具体的条件，故选C。
4．下列反应的自发性，能用熵判据来解释的是( )A．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)B．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)C．CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)解析：选B。
A、C、D均是熵减的反应，均不能用熵判据来解释，只有B选项是熵增反应。
5．能用能量判据判断下列过程的方向的是( )A．水总是自发地由高处往低处流B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C．有序排列的火柴散落时成为无序排列D．多次洗牌后，扑克牌毫无规律地混乱排列的几率大解析：选A。
高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化
第二章第2节化学反应的限度第2课时反应条件对化学平衡的影响一、选择题1．80 ℃时，2 L 密闭容器中充入0.40 mol N 2O4，发生反应N2O42NO2 △H＝＋Q kJ·mol-1（Q＞0），获得如下数据:下列判断正确的是（）时间/s 0 20 40 60 80 100c(NO2)/mol·L-10.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30A. 升高温度该反应的平衡常数K减小B. 20～40 s 内，v（N2O4）＝0.002 mol/L .sC. 反应达平衡时，吸收的热量为0.30 Q kJ/molD. 100s 时再通入0.40 mol N2O4，达新平衡时N2O4的转化率减小2．已知反应：2NO2（红棕色）N2O4（无色）△H＜0。
将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小，且整个操作过程物质均为气态）。
下列说法不正确的是（）A. b点到c点的实验现象是气体颜色先变深后变浅，最后气体颜色比a点还要深B. c点与a点相比，n(NO2)减小，混合气体密度增大C. d 点：v(正)<v(逆）D. 若在注射器中对反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)进行完全相同的操作，最后能得到相似的透光率变化趋势图像3．如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。
若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是A．升高温度B．加大X的投入量C．加催化剂D．增大体积4．压强对合成氨反应具有重要的影响。
下表是反应达到平衡时压强与NH3含量的一些实验数据：压强／MPa 10 20 30 60 100NH3含量(体积分数)／％81.5 86.4 89.9 95.4 98.8从表中数据可以推断：随着压强增大，平衡时NH3含量（）A. 增加B. 减少C. 先增加，后减D. 先减少，后增加5．一定条件下，在某密闭容器中，有下列可逆反应：2X（g）+Y（g） 2Z（g）；△H<0，下列有关该反应的说法中正确的是（）A．该反应的正反应为吸热反应B．当各物质浓度不再变化时，反应达到平衡状态C．若温度不变，平衡后把容器的体积增大一倍，平衡将不移动D．若升高温度，平衡向正反应的方向移动6．下列图示与对应的叙述相符的是A．图1表示1 L pH＝2的CH3COOH溶液加水稀释至V L，pH随lg V的变化B．图2表示不同温度下水溶液中H＋和OH－浓度的变化的曲线，图中温度T2>T1C．图3表示一定条件下的合成氨反应中，NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数(N2的起始量恒定)的变化，图中a点N2的转化率小于b点D．图4表示同一温度下，在不同容积的容器中进行反应2BaO2(s)2BaO(s)＋O2(g)，O2的平衡浓度与容器容积的关系7．对于任何一个平衡体系，采用以下措施，一定会使平衡移动的是（）A．加入一种反应物 B．升高温度 C．对平衡体系增加压强 D．使用催化剂8．对于某一已达化学平衡状态的可逆反应，如果改变某种条件，结果使某生成物的浓度增大，则（）A. 平衡一定向正反应方向移动B. 平衡一定向逆反应方向移动C. 反应物的浓度相应减小D. 平衡可能移动也可能不移动9．某温度下，反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）；△H＞0．在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是（）A. 恒温，压缩体积，平衡不移动，混合气体颜色加深B. 恒压，充入HI（g），开始时正反应速率减小C. 恒容，升高温度，正反应速率增大D. 恒容，充入H2，I2（g）的体积分数降低10．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g) + Y(g)2Z(g) △H＜0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min 2 4 7 9n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10下列说法正确的是（）A. 0～2min的平均速率ν(Z) = 2.0×10－3mol·L－1·min-1B. 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)＞ν(正)C. 该温度下此反应的平衡常数K =1.44D. 其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大11．已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/ ℃700 800 830 1000 1200平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4830℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B，反应初始4 s内A的平均反应速率v(A)=0.005mol/(L·s)。
工科化学答案第二章化学反应进行的方向和限度
第二章 化学反应进行的方向和限度教学内容1. 焓变与变化方向；2. 熵变与变化方向；3. 吉布斯函数变与变化方向；4. 化学反应的限度——化学平衡。
教学要求理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念；掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法；熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法；掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法；掌握标准平衡常数（ΘK ）的表达和ΘK 与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算；了解影响化学平衡移动的有关因素。
知识点与考核点1．熵（S ）系统内微观质点混乱度的量度。
Ωln k S =（k 是Boltzmann 常数，Ω是微观状态数（与混乱度密切相关）。
熵是状态函数。
2． 热力学第三定律在0K 时，任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0，（固体在0K 时，任何物质的 热运动停止，只有一种微观状态，即Ω=1）。
3． 标准摩尔熵（θm S ）一定温度下，1mol 纯物质在标准情况下的规定熵。
人为规定：处于标准条件下的水合H +离子的标准熵为零，其它离子的标准熵为其相对值。
4．影响熵的因素① 相同物质S g ＞ S l ＞ S s ；② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂，熵越大； ③ 固体溶解于水，熵增加，而气体溶解于水，熵减小； ④ 温度越高，熵越大。
5．反应熵变的计算对化学反应a A + f F ＝ g G + d D=θ∆m r S gS θm ，G + dS θm ，D – aS θm ，A – fS θm ，F ＝∑θνBB,m B S 。
注意：①计量系数；②物质的聚集状态。
6． 熵变与化学反应方向等温等压条件下，熵变大于零（S ∆＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。
7． 焓变与化学反应方向等温等压条件下，焓变小于零（H ∆＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。
8． 吉布斯函数TS H G -= （G 为状态函数，为复合函数）。
高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第1节化学反应的方向含解析1
化学反应的方向（建议用时：40分钟)［合格过关练]1．下列关于自发过程的叙述中,正确的是（）A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B．需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程C．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程C［在一定条件下,不用借助外力即可自动进行的过程为自发过程，所以自发过程也需要特定的条件,A、B项错误;可逆反应在不同的条件下,可以向不同方向自发进行,故C项正确；改变条件，可以使非自发过程转变为自发过程，D项错误。
] 2．以下反应均为自发反应，其中不能用焓变解释的是（）A．2Na(s）＋Cl2（g）===2NaCl（s）ΔH＜0B．C3H8（g）＋5O2(g)===3CO2（g）＋4H2O(l)ΔH＜0C．2NH4Cl（s)＋Ca(OH）2(s)===2NH3（g）＋CaCl2(s)＋2H2O（l）ΔH＞0D．2Mg(s)＋O2(g）===2MgO(s）ΔH＜0C[C项反应的ΔH＞0，由焓变判断反应不能自发进行，而题给条件是能自发进行，所以C项中的反应不能用焓变解释。
] 3．水结冰的过程的焓变和熵变正确的是()A．ΔH＞0,ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0,ΔS＜0D[H2O（l）―→H2O(s)为ΔS＜0的放热（ΔH＜0)过程。
］4．下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是(）A．化学反应的焓变与反应的方向性无关B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向C．焓变为正的反应都是吸热反应D．焓变为正的反应都能自发进行C［焓变与反应的方向性有关，A项错误；化学反应的焓变不能直接决定化学反应的方向，B项错误；焓变为正的反应，体系内能增大，为吸热反应，C项正确;焓变不能作为直接判断反应能否自发进行的依据，要结合熵变进行判断,D项错误.］5．(双选）下列变化中ΔS＜0的是()A．固体NaCl溶于水B．液态水变为水蒸气C．N2（g)＋3H2(g)2NH3(g）D．2Hg(l)＋O2（g）===2HgO（s）CD[固体物质溶于水，固态物质变为液态物质或气态物质，液态物质变为气态物质，其过程均属于熵增加的过程，即ΔS ＞0，A、B项不正确。
高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度第2节化学反应的限度第2课时反应条件对化学平衡的影响作业2
2018-2019学年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度第2节化学反应的限度第2课时反应条件对化学平衡的影响作业2 鲁科版选修4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度第2节化学反应的限度第2课时反应条件对化学平衡的影响作业2 鲁科版选修4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2课时反应条件对化学平衡的影响知能演练轻松闯关［学生用书单独成册]［基础温故］1．下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是( ）A．向FeCl3和KSCN的混合液中加入NaOH溶液，会有红褐色沉淀产生，上部溶液红色变浅B．对于2HI H 2(g)＋I2(g) ΔH>0，缩小容器的体积可使颜色变深C．在实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气D．打开冰镇啤酒瓶,把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫解析：选B。
A项，加入NaOH溶液,OH－与Fe3＋结合成Fe(OH)3沉淀，导致原有平衡逆向移动，溶液红色变浅;B项，反应前后气体分子数不变，缩小容积,各物质的浓度增大，则颜色变深,但平衡状态不变；C项，Cl－浓度升高导致平衡Cl 2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO逆向移动,有利于氯气的收集；D项，溶解平衡CO 2(aq）CO2(g）受气体的压力和温度影响，打开冰镇啤酒瓶，把啤酒倒入玻璃杯，由于压力减小、温度升高，平衡正向移动，所以杯中立即泛起大量泡沫.2．COCl 2（g)CO（g)＋Cl2(g）ΔH>0。
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2. 判断下列反应，哪些是熵增加的过程，哪些是熵减少的 程，并说明理由。 解: (1) (电解水) H2O(l) = H2(g) + 1/2O2(g) ∵反应后气体分子总数增加， ∴反应是熵增的过程，即ΔS > 0。 (2) 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ∵反应后气体分子总数减少， ∴反应是熵减的过程，即ΔS < 0。 (3) AgCl(s) = Ag+(aq) + Cl-(aq) 难溶电解质溶解，混乱度增大， ∴该过程是熵增的过程，即ΔS > 0。 (4) 2HI(g) = H2(g) + I2(s) ∵反应后气体分子总数减少， ∴反应是熵减的过程，即ΔS < 0。
6. 利用热力学数据，计算下列反应在298 K和500 K时的平衡常 数K⊖。 (1) SO2(g) + ½O2(g) = SO3(g) (2) CaCO3(s) = CaO (s) + CO2(g)
6.解：(1) SO2(g) + ½O2 (g) = SO3(g) ΔfH298⊖ /kJ· -1 -296.83 0 mol -395.72 S298⊖/J· -1· -1 248.11 K mol 205.03 256.65 ΔfG298⊖ /kJ· -1 -300.19 mol 0 -371.08 ΔH298⊖ = ∑(i ΔfH298⊖)生成物 - ∑ (i ΔfH298⊖)反应物 = (-395.72 ) - 0 - (-296.83 ) = -98.89 kJ· -1 mol ΔS298⊖ = ∑(iS298⊖)生成物 - ∑ (iS298⊖)反应物 = 256.65 - 248.11 - ½×205.03 = -93.975 J· -1· -1 K mol ΔG298⊖ = ∑(i ΔfG298⊖)生成物 - ∑ (iGfH298⊖)反应物 = (-371.08) - 0 - (-300.19 ) = -70.89 kJ· -1 mol T = 298 K时，
8. 298K时已知下列化学平衡： （1）FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO2(g)，K1⊖ = 0.403 （2）FeO(s) + H2(g) ⇌ Fe(s) + H2O (g) ，K2⊖ = 0.669 试计算反应： CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O (g) 的K ⊖值。 解： 已知：(1) FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO2(g)，K1⊖ = 0.403 (2) FeO(s) + H2(g) ⇌ Fe(s) + H2O (g) ，K2⊖ = 0.669 (2) - (1)得： CO2(g) +H2(g)⇌ CO(g) +H2O (g) ，K ⊖
10. 解：设平衡时有x mol NO 生成。 N2 +O2 ⇌ 2NO 起始浓度/ mol· -3 dm 0
平衡浓度/ mol· -3 dm
2 .5 2 . 15 15
1 2 .5 x 2 2 15
11. 在某温度时，反应
CO (g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) 的Kc = 1.0，问2 mol
3.解： (2) CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH- (aq) S298⊖/J· -1· -1 39.75 69.91 K mol -53.1 -10.75 ΔfG298⊖ /kJ· -1 -604.04 -237.18 -553.54 -157.29 mol
ΔS298⊖ = ∑(iS298⊖)生成物 - ∑ (iS298⊖)反应物 = -53.1 + 2(-10.75) - 39.75 - 69.91 = -184.26 J· -1· -1 K mol ΔG298⊖ = ∑(i ΔfG298⊖)生成物 - ∑ (i ΔfG298⊖)反应物 = -553.54 + 2(-157.29) - (-604.04) - (-237.18 ) = -26.90 kJ· -1 <0 mol ∴反应能自发进行。
H 298 580 . 7 1000 T 2843 K S 204 . 28 (2) SnO2 (s) +298 C(s) ≜ Sn(s) + CO2 (g) ΔfH298⊖ /kJ· -1 -580.7 mol 0 0 -393.50 S298⊖/J· -1· -1 52.3 5.740 51.55 213.64 K mol
3. 查表计算下列反应的ΔS298⊖和ΔG298⊖，并说明反应能否自 发进行？
(1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O (g)
(2) CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH- (aq)
3.解： (1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O (g) S298⊖/J· -1· -1 192.34 K mol 205.03 210.65 188.72 ΔfG298⊖ /kJ· -1 -16.48 mol 0 86.57 -228.59 ΔS298⊖ = ∑(iS298⊖)生成物 - ∑ (iS298⊖)反应物 = 4210.65 + 6188.7 - 4192.34 - 5205.03 = 180.41 J· -1· -1 K mol ΔG298⊖ =∑(i ΔfG298⊖)生成物 - ∑ (i ΔfG298⊖)反应物 = 486.57 + 6(-228.59) - 0 - 5 (-16.48 ) = -959.34 kJ· -1 < 0 mol ∴反应能自发进行。
T = 500 K时， ΔG⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖ = -98.89 - 500×(-93.975)×10-3 = -51.90 kJ· -1 mol
G 51 . 90 1000 lg K 5 . 421 2 . 303 RT 2 . 303 8 . 314 500 K 2 . 64 10 5
4. 由锡石( SnO2)制取金属锡(Sn)，可以有以下三种方法。若 希望加热温度尽可能低一些，试根据热力学数据计算说 明应推荐哪一种方法。 (1) SnO2 (s) ≜ Sn(s) + O2 (g) (2) SnO2 (s) + C(s) ≜ Sn(s) + CO2 (g) (3) SnO2 (s) + 2H2(g) ≜ Sn(s) + 2H2O(g)
第二章 化学反应的方向和程度
1.不用查表，指出下列各组物质中熵值由大到小的顺序。 (1) O2(l), O3( g), O2(g) (2) K(s) , KCl(s) , Na(s)
解：（1）S(O3, g) > S(O2, g) > S(O2, l)
（2）S(KCl, s) > S(K, s) > S(Na, s)
解：已知：(1) H2(g) + ½S2(g) ⇌ H2S(g) (2) 3H2(g) + SO2(g) ⇌ H2S(g) + 2H2O(g) (2)×2- (1)×2，得： 4H2(g) + 2SO2(g) ⇌ 4H2O(g) + S2(g)
∴
10. 在某温度时，反应 N2 + O2 ⇌ 2NO的平衡常数Kc为 0.0045，若2.5 mol O2与 2.5 mol N2作用于15 dm3 密闭容器中，问达到平衡时有多少NO生成？
ΔH298⊖ = 0 - 393.50 - (-580.7 ) - 0 = 187.2 kJ· -1 mol ΔS298⊖ = 51.55 + 213.64 - 52.3 - 5.740 = 207.15 J· -1· -1 K mol ΔGT⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖ < 0 ⇒
(3) SnO2 (s) + 2H2(g) ≜ Sn(s) + 2H2O(g) ΔfH298⊖ /kJ· -1 -580.7 mol 0 0 -241.82 S298⊖/J· -1· -1 52.3 K mol 130.574 51.55 188.72 ΔH298⊖ = 0 - 2(-241.82) - (-580.7 ) - 0 = 97.06 kJ· -1 mol ΔS298⊖ = 51.55 + 2188.72 - 52.3 - 2130.574 = 115.542 J· -1· -1 K mol ΔGT⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖ < 0 ⇒
9. 已知在1362 K时下列化学平衡： (1) H2(g) + ½S2(g) ⇌ H2S(g) K1⊖ = 0.80 (2) 3H2(g) + SO2(g) ⇌ H2S(g) + 2H2O(g) K1⊖ = 1.8×104 试计算反应：4H2(g) + 2SO2(g) ⇌ 4H2O(g) + S2(g)，在1362 K 时的平衡常数K⊖。
解：(1) SnO2 (s) ≜ Sn(s) + O2 (g)298⊖/J· -1· -1 52.3 K mol 51.55 205.03 ΔH298⊖ =∑(i ΔfH298⊖)生成物 - ∑(i ΔfH298⊖)反应物 = 0 + 0 - (-580.7 ) = 580.7 kJ· -1 mol ΔS298⊖ =∑(iS298⊖)生成物 - ∑ (iS298⊖)反应物 = 51.55 + 205.03 - 52.3 = 204.28 J· -1· -1 K mol ΔGT⊖ = ΔH298⊖- TΔS298⊖ < 0 ⇒
6.解：(2)
S298⊖/J· -1· -1 K mol