届新高考化学考点扫描专题38 化学反应限度与平衡状态的判定解析版Word文档格式.docx

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0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；

对于D项，ΔH<

0，在任何温度下，ΔH－TΔS<

0，即在任何温度下反应均能自发进行。

3．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是（　　）

A．H2（g）+Br2（g）

2HBr（g），恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变

B．2NO2（g）

N2O4（g），恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变

C．CaCO3（s）

CO2（g）+CaO（s），恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变

D．N2（g）+3H2（g）

2NH3（g），反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：

1

【解析】A项，H2（g）+Br2（g）

2HBr（g）恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴单质的浓度不再变化，达到了平衡，选项A不符合题意；

B项，2NO2（g）

N2O4（g）是前后气体系数和变化的反应，当恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变，达到了平衡，选项B不符合题意；

C项，CaCO3（s）

CO2（g）+CaO（s）恒温、恒容下，反应体系中气体的密度等于气体质量和体积的比值，质量变化，体积不变，所以密度变化，当气体密度保持不变的状态是平衡状态，选项C不符合题意；

D项，3H2（g）+N2（g）

2NH3（g）反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：

1，不能证明正逆反应速率相等，不一定是平衡状态，选项D符合题意。

4．下列说法正确的是（　　）

A．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小

B．吸热的熵增加反应一定能自发进行

C．反应2Mg（s）＋CO2（g）===C（s）＋2MgO（s）能自发进行，则该反应的ΔH>

D．常温下，反应C（s）＋CO2（g）

2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>

【解析】A项，熵变是影响反应方向的一个因素，但不是唯一因素，有些熵减的反应也能自发进行，故A错误；

B项，吸热的熵增加反应在高温条件下能自发进行，故B错误；

C项，2Mg（s）＋CO2（g）===C（s）＋2MgO（s），ΔS＜0，该反应能自发进行，根据

，则该反应的ΔH＜0，故C错误。

D项，常温下，反应C（s）＋CO2（g）

2CO（g），ΔS＞0，不能自发进行，根据

，则该反应的ΔH>

0，故D正确。

5．下列说法正确的是（　　）

A．所有能自发进行的化学反应都是放热反应

B．同一物质固、液、气三种状态的熵值相同

C．ΔH<

0、ΔS>

0的反应可自发进行

D．在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向

【答案】C

【解析】只要ΔG<

0的化学反应都能自发进行。

而ΔG＝ΔH－TΔS，当ΔH>

0时，反应也是有可能自发进行的，故A项错误。

同一物质固、液、气三种状态的熵值递增，故B项错误。

ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<

0则反应可自发进行，所以ΔH<

0的反应可自发进行，故C项正确。

使用催化剂只会改变化学反应的速率，不会改变化学反应进行的方向，故D项错误。

6．下列说法不正确的是（　　）

A．焓变是一个反应能否自发进行的相关因素，多数放热反应能自发进行

B．在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大

C．自发进行的反应一定能迅速进行

D．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关

【解析】多数放热反应在一定温度下，ΔH－T·

ΔS＜0，反应能自发进行，故A正确；

S与物质的混乱度有关，体系的混乱程度越大，熵值越大，故B正确；

自发进行的反应的速率取决于物质的性质和外界条件，不一定能迅速进行，故C错误；

当反应自发进行时，ΔH－T·

ΔS＜0，与焓变和熵变的共同影响有关，故D正确。

7．250℃和1.01×

105Pa时，2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋56.76kJ/mol能自发进行，其自发进行的原因是（　　）

A.是吸热反应B．是放热反应

C．是熵减少的反应D．熵增效应大于能量效应

【解析】反应能自发进行，则有ΔH－TΔS＜0，因ΔH＞0，则ΔH＜TΔS，即熵增效应大于能量效应，D项正确。

8．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进行的惟一因素

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。

9．反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（　　）

A．容器内的温度不再变化

B．容器内的压强不再变化

C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等

D．容器内气体的浓度c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）＝1∶3∶2

【解析】该反应在绝热容器中进行且为放热反应，当放出的热量不再变化时则可以判断反应为平衡状态，故A正确；

反应在恒压下进行，压强一直不变，故B错误；

断开H—H键和生成N—H键均指反应正向进行，故C错误；

各物质的起始浓度未知，故由浓度比无法判断反应是否达到平衡，D错误。

10．一定条件下，在恒压绝热容器中发生反应：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H=-92.4kJ·

mol-1下列有关说法正确的是（）

A．达到化学平衡状态时，v正（N2）=3v逆（H2）

B．容器内的压强不再变化说明反应达到化学平衡状态

D．向容器中充入二氧化硫，正反应速率增大，逆反应速率减小

C．加入1molN2和3molH2，充分反应后放出热量92.4kJ

【解析】A项，在任何情况下用不同物质表示反应速率时，速率之比等于化学方程式计量数之比，达到化学平衡状态时，3v正（N2）=v逆（H2），说明氢气正、逆反应速率相同，反应达到平衡状态，但v正（N2）=3v逆（H2）说明正、逆反应速率不相同，反应正向进行，不能据此判断反应为平衡状态，A错误；

B项，反应前后气体体积变化，反应在恒压绝热容器中进行，压强始终不变，因此不能说明反应达到化学平衡状态，B错误；

C项，向恒压绝热容器中充入二氧化硫，正反应速率增大，体积增大后会使逆反应速率会减小，C正确；

D项，反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以加入1molN2和3molH2，反应达到平衡状态时，充分反应后放出热量小于92.4kJ，D错误。

【易错得分练】

1．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　ΔS＝1110J/（mol·

K）

B．CO（g）===C（石墨，s）＋1/2O2（g）　ΔH＝110.5kJ/mol　ΔS＝－89.36J/（mol·

C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3（s）　ΔH＝－444.3kJ/mol　ΔS＝－280.1J/（mol·

D．NH4HCO3（s）＋CH3COOH（aq）===CO2（g）＋CH3COONH4（aq）＋H2O（l）　ΔH＝37.301kJ/mol　ΔS＝184.05J/（mol·

【解析】根据ΔH－TΔS，当ΔH<

0时，ΔH－TΔS<

0，反应肯定能自发进行；

当ΔH>

0时，ΔH－TΔS>

0，反应一定不能自发进行。

2．已知：

（NH4）2CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3（g）　ΔH＝74.9kJ·

mol－1，下列说法中正确的是（　　）

A．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行

B．该反应中熵变、焓变皆大于0

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

【解析】

（NH4）2CO3自发分解是因为体系生成氨气使熵增大。

吸热反应焓变大于零，熵增加反应熵变大于零，则ΔH－TΔS不一定小于零，因此吸热的熵增加反应不一定能自发进行。

焓变不是决定反应方向的唯一因素，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。

3．可逆反应X（g）+2Y（g）

2Z（g） 

△H=-akJ·

mol—1，在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是（ 

）

A．反应放出的热量小于akJ 

B．c（X）∶c（Y）∶c（Z）＝1∶2∶2

C．X的消耗速率与Z的消耗速率相等 

D．气体的密度不再发生变化

【解析】A项，反应放出的热量必须根据反应物的变化量来判断，不知道反应物的变化量是多少就无法判断反应中的热量变化，故A不正确，不符合题意；

B项，达到平衡时c（X）∶c（Y）∶c（Z）比值不一定是1∶2∶2，浓度保持不变时才达到平衡状态，故B不正确，不符合题意；

C项，X的消耗速率与Z的消耗速率之比等于系数之比，故C不正确，不符合题意；

D项，该反应是气体分子数减少的反应，在一定的温度和压强下，正反应是气体密度变大的反应，当气体的密度不再发生变化时达到平衡，故D正确，符合题意。

故选D。

4．CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。

反应如下：

反应ⅰ：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）∆H1=﹣58kJ·

mol-1

反应ⅱ：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）∆H2=+42kJ·

下列说法不正确的是（　　）

A．增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率

B．增大压强，有利于向生成甲醇的方向进行，反应ⅰ的平衡常数增大

C．升高温度，生成甲醇的速率加快，反应ⅱ的限度同时增加

D．选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率

【解析】A项，增大氢气浓度平衡正向移动导致二氧化碳消耗增大，所以二氧化碳转化率增大，故A正确；

B项，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，增大压强，反应i的平衡正向移动，所以向生成甲醇的方向移动，但是化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，所以增大压强反应i的平衡常数不变，故B错误；

C项，升高温度任何化学反应速率都增大，升高温度平衡向吸热方向移动，升高温度反应ii向正向移动，则反应ii的反应限度增大，故C正确；

D项，催化剂具有选择性和专一性、高效性，所以选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率，故D正确；

故选B。

5．下列对化学反应预测不正确的是（　　）

选项

化学方程式

已知条件

预测

A

W（s）＋G（g）=2Q（g）

任何温度都自发进行

ΔH＜0

B

4M（s）＋N（g）＋2W（l）=4Q（s）

常温下自发进行

ΔH＞0

3C（s）＋CaO（s）=CaC2（s）＋CO（g）

常温下不能自发进行

D

2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g）

常温下能够自发进行

【解析】A项，W（s）+G（g）═2Q（g）反应为气体的化学计量数增大的反应，△S＞0，△H＜0，反应能够自发进行，故A正确；

B项，4M（s）+N（g）+2W（l）═4Q（s）为气体的化学计量数减小的反应，△S＜0，当△H＞0时，△H-T△S＞0，一定不能自发进行，故B错误；

C项，3C（s）＋CaO（s）=CaC2（s）＋CO（g）的∆S>

0，在常温下不能自发进行，则表明反应吸热，即说明该反应的ΔH>

0，C正确；

D项，常温下，2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g）的∆S<

0，能够自发进行，则表明反应放热，即该反应的ΔH<

0，D正确。

故选B。

6．在已达到平衡的可逆反应：

2SO2＋O2

2SO3中，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在于下列物质中的（　　）

A．多余的氧气中B．生成的三氧化硫中

C．氧气和二氧化硫中D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中

【解析】化学平衡是动态平衡，加入的18O2定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使SO2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。

7．在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，下列选项一定能作为达到平衡状态标志的是（　　）

A．混合气体的密度不再发生变化

B．反应过程中v（N2）∶v（H2）＝1∶3

C．反应过程中c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）＝1∶3∶2

D．单位时间内断开amolH—H键的同时断开2amolN—H键

【解析】由于混合气体的总质量不变，容器的体积不变，故反应无论是否达到平衡，混合气体的密度均不发生变化，A不符合题意；

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），反应无论是否达到平衡，总有关系：

v（N2）∶v（H2）＝1∶3，B不符合题意；

若各反应物的浓度均不再发生变化，反应达到平衡，而不是c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）＝1∶3∶2，C不符合题意；

断开H—H键说明反应正向进行，断开N—H键说明反应逆向进行，且正、逆反应消耗的反应物或生成物的物质的量之比等于其化学计量数之比，说明反应达到平衡状态，D符合题意。

8．一定条件下，对于可逆反应：

X（g）＋3Y（g）

2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·

L－1、0.3mol·

L－1、0.08mol·

L－1，则下列判断正确的是（　　）

A．c1∶c2＝3∶1

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C．X、Y的转化率不相等

D．c1的取值范围为0mol·

L－1<

c1<

0.14mol·

L－1

【解析】X、Y的平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，转化率相等，A、C不正确；

平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应，且vY（生成）∶vZ（生成）应为3∶2，B不正确；

由可逆反应的特点可知0mol·

L－1，D正确。

9．已知：

X（g）＋2Y（g）

3Z（g）ΔH＝－akJ·

molˉ1（a＞0）。

下列说法正确的是（　　）

A．达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等

B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比为1：

2：

3

C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于akJ

D．0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol

【解析】由题意知，该反应是气体分子数不变的放热反应。

A项，达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率不相等，3v（Y）=2v（Z），A不正确；

B项，达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比不一定是1：

3，如果反应物不按1：

2投料，一定不是1：

3；

即使按1：

3投入X、Y、Z等3种物质，也不能确定就是平衡状态；

即使在一定的条件下，达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比是1：

3，只要改变影响化学平衡的一个条件，平衡发生移动之后，X、Y、Z的浓度之比就一定不是1：

3。

总而言之，B不正确；

C项，不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少，无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量，C不正确；

D项，可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所以，0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol，D正确。

10．恒温条件下，在体积不变的密闭容器中，有可逆反应X（s）+2Y（g）

2Z（g）△H<

0，下列说法—定正确的是（　　）

A．0.2molX和0.4molY充分反应，Z的物质的量可能会达到0.35mol

B．从容器中移出部分反应物X，则正反应速率将下降

C．当△H不变时，反应将达到平衡

D．向反应体系中继续通入足量Y气体，X有可能被反应完全

【解析】A项，此反应是可逆反应不能进行到底，因此Z物质的量范围是0<

n（Z）<

0.4，0.35mol在此范围内，因此Z的物质的量可能会达到0.35mol，故A正确；

B项，X状态为固体，浓度视为常数，因此移走部分反应物X，化学反应速率不变，故B错误；

C项，只要热反应方程式中物质状态不变和系数不变，△H不变，因此△H不变，不能说明反应达到平衡，故C错误；

D项，此反应为可逆反应，不能完全进行到底，故D错误。

【难题高分练】

1．一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。

将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是（　　）

A．混合气体颜色保持不变B．体系的平均相对分子质量保持不变

C．NO2和SO2的体积比保持不变D．每消耗1molSO2的同时生成1molNO2

【解析】发生反应：

NO2（g）＋SO2（g）

NO（g）＋SO3（g）。

A说明c（NO2）不变，可以作为达到平衡的标志，A正确。

平均相对分子质量M＝

，气体的总质量不变，气体的总物质的量不变，则平均相对分子质量始终不变，B错误。

NO2和SO2的起始体积比为1∶2，反应过程中二者变化量（设为x）相同，则平衡时体积比为（1－x）∶（2－x），当体积比保持不变时表示反应达到平衡，C正确。

D项中消耗SO2表示正反应，生成NO2表示逆反应，D正确。

2．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：

Si（s）＋3HCl（g）

SiHCl3（g）＋H2（g）。

不能表明该反应达到平衡状态的是（）

A．生成1molH2的同时生成3molHClB．混合气体的平均相对分子质量不变

C．HCl、SiHCl3、H2三者的浓度比值3：

1：

1D．混合气体的密度不变

【解析】A项，生成1molH2的同时生成3molHCl，表示正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故A正确；

B项，该反应为气体的物质的量增大的反应，混合气体的质量不变，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不变，表明反应达到平衡状态，故B正确；

C项，HCl、SiHCl3、H2三者的浓度比值1∶1∶1，不能说明浓度是否不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；

D项，体积不变，混合气体的密度始终不变，说明混合气体的质量不变，反应达到平衡状态，故D正确；

故选C。

3．在容积不变的容器中加入一定量的A和B，发生反应∶2A（g）+B（g）

2C（g），在相同时间内，测得不同温度下A的转化率如下表所示，下列说法正确的是（　）

温度/°

C

100

200

300

400

500

转化率

30%

75%

50%

18%

A．该反应随着温度升高，反应速率先变大后变小

B．200°

C，A的转化率为75%时，反应达到平衡状态

C．当单位时间内生成nmolB的同时消耗2nmolC时，反应达到平衡状态

D．400°

C时，B的平衡浓度为0.5mol/L，则该反应的平衡常数K=2

【解析】A项，升高温度，化学反应速率增大，故该反应随着温度升高，反应速率增大，A错误；

B项，根据表中数据可知，300°

C反应物A的转化率降低，证明反应为放热反应，长高温度平衡逆向移动，无法说明200°

C，A的转化率为75%时，反应就一定达到平衡状态，B错误；

C项，当单位时间内生成nmolB的同时消耗2nmolC时，不能说明正逆反应速率相等，反应不一定达到平衡状态，C错误；

D项，400°

C时，A的转化率为50%，根据反应2A（g）+B（g）

2C可知，平衡时c（A）=c（C），B的平衡浓度为0.5mol/L，则该反应的平衡常数K=

=

=2L/mol，D正确。

4．已知2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）ΔH＝－197kJ·

mol－1。

向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：

（甲）2molSO2和1molO2；

（乙）1molSO2和0.5molO2；

（丙）2molSO3和1molO2。

恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）

A．容器内压强P：

P丙＞P甲＝2P乙B．气体的总物质的量n：

n丙＞n甲＞n乙

C．SO3的体积分数∮：

∮甲＝∮丙＞∮乙D．反应热量的数值Q：

197＞Q丙＞Q甲＞Q乙

【解析】A项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，故压强P甲＜P丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故P乙＜P甲＜2P乙，故A错误；

B项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，达到平衡时n丙＞n甲。

甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1molSO2和0.5molO2，故达到平衡时n丙＞n甲＞n乙，故B正确；

C项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，故平衡时SO3的体积分数∮甲＜∮丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1molSO2和0.5molO2，增大压强，平衡向正反应移动，故平衡时SO3的体积分数∮甲＞∮乙，故C错误；

D项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，故Q甲+Q丙＜197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，但Q甲与Q丙的大小不能确定，故D错误。

5．某恒温恒容密闭容器中存在反应：

X（g）+2Y（g）

Z（g）ΔH=－akJ∙mol－1（a＞0），现向该容器中充入等物质的量的