第三节化学反应的方向

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学反应的方向教习目标1.了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。2.科学态度与社会责任：根据三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。重点和难点重点：焓判据与熵判据。难点：焓减、熵增与化学反应方向的关系。◆知识点一自发过程与自发反应1．自发过程（1）含义：在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程。（2）特征：具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。（3）举例：高山流水，自由落体，冰雪融化，电流总是从电势高的地方向电电势低的地方流动，钢铁生锈。2．自发反应（1）含义：在温度和压强一定的条件下无需借助外力就能自发进行的反应称为自发反应。（2）特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系释放热量)。②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。（3）举例：钢铁生锈，Zn与CuSO4溶液反应生成Cu。易错提醒易错提醒1.不能认为自发反应都是不需要任何条件就能发生的，自发反应的“一定的条件”，可以是一定的温度和压强，可以是“点燃、光照、加热、高温”等给反应物提供能量的条件，“外界帮助”指通电、放电等，如氢气的燃烧是自发的通过需点燃才能发生；也不能认为非自发反应在任何条件下都是不能发生的，如NaCl在通电条件可分解生成Na和Cl2。2.不能认为自发反应应用普通，非自发反应没有应用价值。将电能、热能转化为化学能的许多非自发反应是制备物质的重要反应，如电解法去冶炼钠、镁、铝和制取氯气等。3.反应能否自发进行与反应速率无关。即学即练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【答案】C【解析】在一定条件下，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也是需要特定的条件的，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，C项正确；改变条件，可以使某些非自发过程转变为自发过程，D项错误。2．下列反应属于非自发反应的是()A．钠与水反应B．氢气在氧气中燃烧生成水C．水分解变成氢气和氧气D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵【答案】C◆知识点二焓变与反应方向1.放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。2.焓变与化学反应进行方向的关系（1）多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。（2）有些吸热反应也可以自发进行，如：2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1。结论：反应的焓变是与反应进行方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。◆知识点三熵变与反应方向1.混乱度与自发过程（1）H2与Cl2的扩散实验实验操作及现象：如图所示，两个广口瓶中分别盛有H2与Cl2，开始时中间用玻璃片隔开，当抽掉玻璃片后，可观察到盛放Cl2的瓶内气体颜色逐渐变浅，而盛放H2的瓶内显现出浅黄绿色，最后两瓶中气体颜色相同。原因解释：不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散自发地混合均匀，体系的混乱度增加。（2）硝酸铵溶于水溶解前溶解后NH4+和NO3在硝酸铵NH4+和NO3在水溶液晶体中有序排列中自由移动（3）结论：上述过程均是自发地从混乱度小（有序）向混乱度大（无序）的方向进行。2.熵（1）定义：在密闭体系条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称为熵。符号为S。常用单位为J/（mol·K）（2）实质：熵是衡量体系混乱度大小的物理量。熵值越大，体系的混乱度越大。（3）影响熵大小的因素A.同一条件下，不同的物质熵值不同；B.同一物质的熵值与其存在状态有关，如对相同量的同一物质而言：S（g）＞S（l）；C.与物质的量的关系：同一条件下，物质的量越大，分子数越多，熵值越大。3.熵变（1）定义：发生化学反应时物质熵的变化称为熵变，符号为△S反应熵变（△S）=生成物总熵反应物总熵易错提醒易错提醒焓变和熵变都只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关。（2）熵变规律：对于有气体参加的反应（气体可以是反应物也可以是生成物）且气态物质的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，是熵增大的反应；反之，气态物质的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，是熵减小的反应。4.熵判据（1）定义在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于0，这个原理称为熵增原理。在用来判断反应过程的方向时称为熵判据。自发反应与熵变的关系许多熵增大的反应在常温常压下可以自发进行；少数熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行。说明反应的熵变是与反应进行方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。即学即练1.对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是()A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C．反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素D．固体的溶解过程与熵变无关【答案】B【解析】化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。2.已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．该反应中熵变、焓变皆大于0B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应【答案】A【解析】根据反应方程式可知该反应中熵变、焓变都大于0，A项正确；该反应是吸热反应，但也是熵增大的反应，所以也可能自发进行，B项错误；碳酸盐分解反应中熵增加，但不是在任何条件下碳酸盐分解都能够自发进行，如CaCO3的分解仅在高温下自发，C项错误；能自发进行的反应不一定是放热反应，不能自发进行的反应也不一定是吸热反应，D项错误。◆知识点四化学反应进行的方向1.正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的意义。在工业生产中，对能够发生的化学反应，研究和选择合适的反应条件才有实际意义。判断反应自发进行的方向时应综合考虑焓变和熵变。即使用复合判据：ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应能自发进行；ΔG＝0时，反应处于平衡状态；ΔG>0时，反应不能自发进行。2.温度对反应进行方向的影响当△H＜0，△S＞0时，化学反应在任何温度下都能自发进行；当△H＞0，△S＜0时，化学反应在任何温度下都不能自发进行；当△H＞0，△S＞0时，化学反应在高温下能自发进行；当△H＜0，△S＜0时，化学反应在低温下都能自发进行。即学即练1.反应：CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，则下列选项正确的是()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】该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明ΔH－TΔS一定小于0，根据方程式可知该反应的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下能够自发的向右进行，因此该反应的反应热ΔH＞0，故选A。2.下列反应在任何温度下均能自发进行的是()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】反应能自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS的符号发生变化。对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即反应温度不能过高；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。一、自由能与化学反应1.自由能在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功)，自由能(符号为△G，单位为kJ·mol1)的变化综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响:ΔG＝ΔH－TΔS2.自由能与化学反应进行方向的关系ΔG<0时，反应能自发进行；ΔG＝0时，反应处于平衡状态；ΔG>0时，反应不能自发进行。3.象限法判断化学反应进行的方向△H＞0，△S＜0△H＞0，△S＜0在高温下能自发进行△H＜0，△S＞0在任何温度下都能自发进行△H＞0，△S＜0△H＞0，△S＜0在任何温度下都不能自发进行△H＜0，△S＜0在低温下能自发进行4.正确理解复合判据判断化学反应进行方向的方法（1）判据ΔG＝ΔH－TΔS只能用于温度、压强一定条件下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。（2）反应方向与条件有关，常温、常压下能自发进行的反应在其他温度和压强下不一定能自发进行。（3）判据ΔH－TΔS<0说明在一定温度和压强下反应有自发进行的趋势，不能说明在该条件下反应能否实际发生。反应能否发生还要看具体反应条件。实践应用1.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器kPaK－1)()A．会变成灰锡 B．不会变成灰锡C．不能确定 D．升高温度才会变成灰锡【答案】A【解析】在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。因此，在0℃、100kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应：白锡→灰锡的ΔH－TΔS值的问题。ΔH－TΔS＝－2180.9J·mol－1－273K×(－6.61J·mol－1·K－1)＝－376.37J·mol－1<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。2.下列反应中，一定不能自发进行的是()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】依据反应自发的判据：ΔH－TΔS＜0进行判断。A项，ΔH＜0，ΔS＞0，所有温度下反应都能自发进行，不符合题意；B项，ΔH＞0，ΔS＜0，所有温度下反应都不能自发进行，符合题意；C项，ΔH＜0，ΔS＜0，在低温下反应能自发进行，不符合题意；D项，ΔH＞0，ΔS＞0，在高温下反应能自发进行，不符合题意。考点一焓判据的应用【例1】下列不能用焓判据解释的自发进行的过程是（）A.铁在潮湿空气中生锈 B.天然气的燃烧C.铜在潮湿空气中产生铜绿 D.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3【答案】D【解析】铁在潮湿空气中能自发产生铁锈，该反应的ΔH<0，是能用焓判据解释的自发过程，A错误;天然气燃烧生成CO2和水，该反应的ΔH<0，是能用焓判据解释的自发过程，B错误;铜在潮湿空气中能自发产生铜绿，该反应的ΔH<0，是能用焓判据解释的自发过程，C错误;NH4Cl与BBa(OH)2·8H2O反应吸热，ΔH>0，是不能用焓判据解释的自发过程，D正确。解题要点解题要点需正确理解用于判断反应自发性的依据是解题关键，注意可用焓判据来解释的一定为放热过程。【变式11】实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是（）所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据【答案】C考点二熵变与熵判据【例2】下列说法完全正确的是（）自发进行的反应均是熵增反应ΔS为正值的反应均能自发进行C.物质的量增加的反应，ΔS为正值D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)的过程ΔS>0【答案】D【解析】反应的自发性由熵变和焓变共同决定，A错误;熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为反应能否自发进行的判据，即增反应不一定能自发进行，B错误:物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即S不一定为正值，如2H2S(g)+O2(g)=2H2O（1）+2S(s)，C错误;CaCO3(s)受热分解产生了气体，该反应为熵增反应，D正确。解题要点解题要点同一物质的熵值与其聚集状态及外界条件有关，对同一种物质来说，物质的量相等时其熵值大小为S(g)>S（1）>S(s)，则物质的量增加的反应熵值不一定增大。【变式21】下列过程不能用熵判据判断的是（）氯化铵与氢氧化钡晶体混合研，很快会闻到刺激性气味B.冬天一杯热水很快变冷C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌以后，扑克牌毫无规律地混乱排列的几率大【答案】B考点三复合判据的应用【例3】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．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0D．反应2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0【答案】C【解析】不能仅仅根据焓变判断反应的自发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是自发进行的，A项错误；自发进行的反应，其现象不一定非常明显，非自发反应的熵不一定减小，B项错误；根据反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行可知，该反应的ΔH－TΔS＞0，又知该反应ΔS＞0，则该反应的ΔH＞0，C项正确；反应2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，则ΔH＜0，D项错误。解题要点解题要点1.复合判据2.温度对反应进行方向的影响【变式31】某反应2AB(g)⇌C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH、ΔS应为()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能自发知，高温自发，低温不自发的为ΔH＞0、ΔS＞0。【变式32】下列对化学反应预测正确的是选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)=X(g)＋Y(s)ΔH>0它是非自发反应BW(s)＋xG(g)=2Q(g)ΔH<0，自发反应x可能等于1、2、3C4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g)能自发反应ΔH一定小于0D4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)常温下，自发进行ΔH>0【答案】B【解析】A．反应中气体分子数增大，则ΔS＞0，又因ΔH＞0，则反应高温自发，A错误；B．反应ΔH＜0，且能自发进行，则可能ΔS＞0、ΔS＝0或ΔS＜0，反应中气体分子数可能增大、不变或减小，B正确；C．反应中气体分子数增大，ΔS＞0，又反应能自发，则ΔH＞0、ΔH＝0或ΔH＜0都有可能，C错误；D．反应中气体分子数减小，ΔS＜0，又常温自发，则必有ΔH＜0，D错误；故选B。基础达标1．下列反应属于非自发反应的是A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵【答案】C【解析】A．钠与水在常温下能够发生反应，A错误；B．虽然需要点燃或加热，但反应一旦发生，就能自发地进行下去，B错误；C．水分解变成氢气和氧气需要持续不断的通电，所以水分解变成氢气和氧气是非自发的反应，C正确；D．氨气与氯化氢相遇变成氯化铵，在常温条件下能够发生，D错误；故选C。2.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℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增反应【答案】C【解析】C项，体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故错误。3.下列说法正确的是A．吸热反应不可以自发进行B．同种物质固态时，熵值最大C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程D．铁在潮湿的空气中生锈的过程是自发的【答案】D【解析】A．吸热反应有时也可以自发进行，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，在常温下能够自发进行，A错误；B．同种物质的熵值大小：气态＞液态＞固态，因此同种物质固态时，熵值最小，气态时熵值最大，B错误；C．反应自发进行的条件是△HT△S＜0，反应能否自发进行与焓变、熵变和反应温度有关，能够自发进行的反应不一定是熵增的过程，只有满足△HT△S＜0的过程才是自发的，C错误；D．铁在潮湿空气中生锈，发生的是钢铁的吸氧腐蚀，是自发进行的放热反应，D正确；故合理选项是D。4.下列过程属非自发的是A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．加热铁棒一端，热量传向另一端【答案】B【解析】A．水由高处向低处流势能减小，自发进行，A不符合题意；B．水结成冰这个变化，虽然是放热的，但是同时也是熵减的，因此必须在某一温度（0°C）以下才能自发进行，室温下不能自发进行，B符合题意；C．气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，C不符合题意；D．加热铁棒一端，热量传向另一端是自发过程，D不符合题意；故选B。5.以下说法中正确的是A．所有∆H<0的反应均是自发反应B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程C．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程D．自发进行的反应一定能迅速进行【答案】C【解析】A．高温条件下熵减的放热反应的∆H—T∆S＞0，反应不能自发进行，故A错误；B．高锰酸钾受热分解生成氧气的反应是一个熵增的反应，故B错误；C．冰在室温下自动熔化成水是一个混乱度增大的熵增的过程，故C正确；D．反应能否自发进行与反应速率无关，则自发进行的反应不一定能迅速进行，如氢气和氧气在常温下化合成水是一个自发反应，但是反应速率非常慢，实际上是不能发生的，故D错误；故选C。6.以下判断正确的是A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol1，该反应低温才能自发B．通常化学反应的△S越大，越有利于反应自发进行，所以△S＞0时反应必能自发C．常温下，反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0D．化学反应的速率越大，表明反应的活化能越小，故反应进行的程度就越大【答案】C【解析】A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol1，该反应△S>0，△H>0，根据吉布斯自由能判断该反应高温才能自发，A错误；B．通常化学反应的△S越大，越有利于反应自发进行，但一个反应是否自发进行还要结合△H判断，所以△S＞0时反应未必能自发，B错误；C．常温下，反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行，因其熵变△S>0判断自发，则该反应的焓变判断不能自发，即ΔH＞0，C正确；D．化学反应的速率越大，表明反应的活化分子浓度越大，活化能决定活化分子能量大小，反应进行的程度表示平衡达到的状态，反应速率决定达到平衡的时间，D错误；故选C。7.下列说法正确的是A．自发进行的反应不需要任何条件，就可以发生反应C．增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而增加有效碰撞的次数【答案】D【解析】A．自发进行的反应可能需要引发，如燃烧反应需要点燃，故A错误；C．增大反应物浓度，单位体积内分子数目增大，活化分子数目增大，但活化分子百分数不变，从而增加有效碰撞的次数，故C错误；综上所述，答案为D。8.下列说法正确的是A．在常温下，放热反应能自发进行吸热反应不能自发进行C．焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判断依据D．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【答案】B【解析】A．△HT△S＜0的反应可自发进行，则常温下放热反应、吸热反应均可能自发进行，故A错误；B．△H=+185.57kJ•mol1，能自发进行的原因是△S＞0，可满足△HT△S＜0，故B正确；C．焓变和熵变单独作为反应自发性的判断依据，不够准确，故C错误；D．使用催化剂不能改变化学反应进行的方向，故D错误；故选：B。9.下列说法正确的是A．在常温下，放热反应能自发进行吸热反应不能自发进行C．焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判断依据D．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【答案】B【解析】A．△HT△S＜0的反应可自发进行，则常温下放热反应、吸热反应均可能自发进行，故A错误；B．△H=+185.57kJ•mol1，能自发进行的原因是△S＞0，可满足△HT△S＜0，故B正确；C．焓变和熵变单独作为反应自发性的判断依据，不够准确，故C错误；D．使用催化剂不能改变化学反应进行的方向，故D错误；故选：B。10.下列反应在任何温度下都不能自发进行的是【答案】D【解析】ΔHTΔS<0，可发生自发反应，据此分析解题。A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0，ΔS>0，任何温度下均有ΔHTΔS<0，任何温度下均能自发进行，A正确；B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，ΔS>0，较高温度时，ΔHTΔS<0，即高温时能自发进行，B正确；C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，ΔS<0，较低温度时，ΔHTΔS<0，即较低温度时能自发进行，C正确；D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0，ΔS<0，任何温度下均有ΔHTΔS>0，即任何温度下均不能自发进行，D错误；答案选D。综合应用11.实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。关于该反应的下列说法中，正确的是()A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0【答案】C【解析】根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH＜0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS＜0。12.下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中正确的是【答案】C故选C。13.在1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应()A．已达到平衡状态B．未达到平衡状态，反应正向进行C．未达到平衡状态，反应逆向进行D．无法确定【答案】C【解析】当水蒸气和氢气浓度相等时，Q＝1，K＝0.059，Q>K，反应逆向进行。14.已知反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－43kJ·mol－1，在850℃时K＝1。今在某密闭容器中充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2，下列说法不正确的是()A．900℃时，该反应的平衡常数K<1B．850℃时，若x＝5.0，则起始时反应向逆反应方向进行C．850℃达到化学平衡后，通入CO，化学平衡逆向移动D．850℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足x<3.0【答案】C【解析】由于该反应是一个放热反应，升高温度平衡常数减小，A项正确；850℃，x＝5.0时，Q＝eq\f(5,3)>K＝1，反应向逆反应方向进行，B项正确；达到平衡时，通入CO，反应物浓度增大，化学平衡正向移动，C项错误；850℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，由K＝1，可求得应满足x<3.0，D项正确。A．该反应在任何温度下均能自发进行B．加入催化剂，该反应的保持不变C．压缩容器体积，活化分子百分数增大D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大【答案】BB．催化剂不能改变反应的，B项正确；C．压缩容器体积，浓度增大，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，C项错误；D．升高温度，正、逆反应速率均增大，D项错误