2.3 化学反应的方向 同步训练 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.3 化学反应的方向 课时测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列反应在任何温度下均能自发进行的是（　　） A．2MgO(s)+C(s)=2Mg(s)+CO2(g) ΔH>0 B．2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH<0 C．Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH>0 D．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH<0 2．运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是（　　） A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增的过程 C．高锰酸钾受热分解是熵增的过程 D．△H＜0的反应在常温常压下都能自发进行 3．下列对化学反应预测正确的是（　　） 选项 化学方程式 已知条件 预测 A 它是非自发反应 B 常温下，自发进行 C 能自发进行 可能大于0 D 任何温度都自发进行 A．A B．B C．C D．D 4．下列说法正确的是（　　） A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H<0，△S>0 B．反应2CO+2NO=N2+2CO2在常温下能自发进行，则反应的△H>0，△S<0 C．反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应 D．反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H>0能自发进行，其原因是△S>0 5．下列转化在任何温度下都能正向自发进行的是（　　） A．2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) △H<0 B．2CO(g)=2C(s，石墨)+O2(g) △H>0 C．4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) △H<0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H>0 6．已知反应的势能曲线示意图如下(…表示吸附作用，A表示催化剂，表示过渡态分子)： 下列有关说法正确的是（　　） A．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有生成 B．若在任意温度下均能自发进行，则反应为吸热反应 C．该反应中只有两种物质能够吸附分子 D．过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为 7．下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是（　　） A．1mol在不同状态时的嫡值： B．反应 能否自发进行与温度有关 C．分解和HClO分解均是自发过程，故这两个反应的和的变化相同 D．常温下，反应能自发进行，则该反应的 8．已知反应：，标准状况下， 。下列有关说法错误的是（　　） A．该反应的 B．该反应的 C．若生成=消耗，则该反应到达平衡状态 D．反应过程中及时分离，有利于废气的转化 9．资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径。以为催化剂，可使在温和条件下转化为甲醇，反应历程如图所示。与在活化后的催化剂表面发生可逆反应，每生成1mol放热49.3kJ。 下列说法错误的是 A．该反应的 B．该反应的平衡常数 C．向容器中充入1mol和足量后，在催化剂存在下充分反应放热49.3kJ D．该反应中每消耗1molCO2转移电子数为 10．工业上用固体作固硫剂，氢气还原辉钼矿()获得钼(Mo)的反应原理为。在恒容密闭容器中进行该反应，平衡时气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．X、Y、Z分别代表、、CO B．该反应在高温下可以自发进行 C．图中 D．升高温度，反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大 11．下列说法错误的是（　　） A．1mol在不同状态时的熵值： B．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 C． 能否自发进行与温度有关 D．常温下反应能自发进行，则 12．蓝天保卫战—持续三年的大气治理之战，其中低成本、高效率处理SO2、NO2等大气污染物一直是化学研究的重点课题，研究它们的性质、制备在工业生产和环境保护中有着重要意义。一种处理SO2、NO2的研究成果，其反应原理为（　　）SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g) ΔH1=-41.8kJ·mol-1，标准状况下，SO2(g)+NO2(g)=SO3(s)+NO(g) ΔH2.下列有关说法错误的是 A．该反应的ΔS>0 B．ΔH2<-41.8kJ·mol-1 C．SO2的生成速率和NO2的消耗速率相等说明该反应达到平衡状态 D．标准状况下，该反应中每生成22.4L NO转移电子的数目约等于2×6.02×1023 13．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．反应能自发进行，则该反应的 14．C和在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：① ② 下列推断正确的是（　　） A．C的燃烧热为 B． ，，该反应是非自发反应 C． D．将分解成和，至少需要提供的热量 15．下列有关说法正确的是（　　） A．足量的FeCl3溶液与少量KI溶液反应后，用CCl4萃取生成的I2，分液。再往水溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明该反应为可逆反应 B．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的∆H>0 C．过量锌与少量稀硫酸反应制备氢气，往稀硫酸中加入少量醋酸钠固体，可以减慢氢气的产生速率，但是不会影响生成氢气的总量 D．已知2NO2N2O4 ∆H<0，升高温度，v正下降，v逆增加，N2O4百分含量下降 16．焦炭常用于冶炼工业。已知反应①：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；反应②：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．反应②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0 B．983K是两个反应主次趋势变化的转折点 C．L1对应反应① D．当温度低于983K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主 17．下列说法错误的是（　　） A．合成氨反应采取循环操作主要是为了提高化学反应速率 B． 、 ，则 C．反应 ，能自发进行的原因是 D．一定温度下，对平衡体系缩小体积，再次达到平衡时不变 18．下列叙述正确的是（　　） A．反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应 B．反应过程的自发性可判断过程发生的速率 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．反应 19．将一定量的硫化氢气体加入一密闭容器中，发生反应2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)，该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A．C点对应状态的平衡常数为10-3.638 B．该反应的ΔH>0 C．A，C点的反应速率VA>Vc D．30℃时，B点对应状态v正>v逆 20．氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－904 kJ·mol－1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。对于反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列有关说法不正确的是 A．该反应一定能自发进行 B．该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能 C．断裂1mol N—H键的同时断裂1molO—H键，说明该反应达到平衡状态 D．达到平衡时，增大容器的体积，v(正)增加、v(逆)减小 二、综合题 21．在氮及其化合物的化工生产中，对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。 （1）t℃时，关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示： 化学反应 正反应活化能 逆反应活化能 t℃时平衡常数 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H＞0 akJ∙mol-1 bJ∙mol-1 K1 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ∆H＜0 eJ∙mol-1 dJ∙mol-1 K2 请写出t℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式　 　(反应热用a、b、e、d代数式表示)。t℃该反应的平衡常数为　 　(用K1和K2表示)。请解释该反应能否自发进行　 　。 （2）一定温度下，将2molN2和6molH2置于1L的恒容密闭容器中发生如下反应： N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H＜0。测得不同条件、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率，数据如下： 1小时 2小时 3小时 4小时 T1 30% 50% 80% 80% T2 35% 60% a b ①上表中T1　 　T2(“＞”“ ＜”或“=”表示)，其中a、b、80%三者的大小关系是　 　(用含“＞”“＜”或“=”的关系式表示)。 ②研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为v= ，k为速率常数。以下说法正确的是　 　(填字母) A．升高温度，k值增大 B．T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量为17且保持不变，则反应达到平衡状态 C．将原容器中的NH3及时分离出来可使v增大 D．合成氨达到平衡后，增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大。 ③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1mol，容器容积为1L，保持温度和压强不变，又充入3molN2后，平衡　 　(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。 22．乙烯、丙烯是石油产业的核心，工业上可利用甲醇制备乙烯、丙烯，所涉及的反应如下： 主反应：； 副反应：。 回答下列问题： （1）已知相关化学键的键能数据如下： 化学键 C-H C-O C=C O-H 键能 413 351 615 463 　 　。 （2）下列关于反应的说法正确的是_______(填字母)。 A．主反应均为熵增反应 B．乙烯和丙烯的体积分数相等，说明体系达到了平衡状态 C．及时将水蒸气液化并分离，有利于提高甲醇的平衡转化率 D．其他条件相同，反应i分别在恒容和恒压条件下进行，前者甲醇的平衡转化率更高 （3）T℃时，在压强恒定的相同容器中填装催化剂，以恒定的流速通入，测得甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)与反应时间的关系如图所示。 ①控制反应的最佳时间为　 　。 ②3h后乙烯和丙烯的选择性均明显下降，可能的原因是　 　。 （4）只研究温度对反应的影响，向压强恒定为的密闭容器中通入只发生反应和，经过相同时间，乙烯和丙烯的物质的量随温度的变化如图所示。 ①前，乙烯和丙烯的物质的量随温度升高逐渐增大的原因为　 　。 ②时，的平衡转化率为　 　。 ③时，反应的平衡常数　 　(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。 （5）若反应ⅲ的速率方程为，其中分别表示正、逆反应速率常数，只与温度有关。如图为反应ⅲ的速率常数的对数与温度的倒数之间的关系，则时，反应ⅲ的化学平衡常数　 　。 23．已知丙烷的燃烧热；正丁烷的燃烧热，异丁烷的燃烧热。 （1）写出丙烷燃烧热的热化学方程式　 　。 （2）根据以上信息判断物质的稳定性：正丁烷　 　异丁烷。(填“>”或“＜”或“=”) （3）选择合适的催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：，该反应的　 　(填“>”或“＜”，下同)0，　 　0，在低温下，该反应　 　(填“能”或“不能”)自发进行。 24．回答下列问题： （1）I． ，反应过程的能量变化如图所示： 已知2mol 和 反应生成为1mol 的 ，请回答下列问题． 该反应通常用 作催化剂，加 会使图中B点　 　(填“升高”或“降低”)． （2）图中 　 　． （3）如果反应速率 为 ，则 　 　． （4）II．已知下列热化学方程式： ① ② ③ ④ 回答下列问题： 上述反应中属于熵减反应的是　 　；(写序号) （5）燃烧20 g 生成液态水，放出的热量为　 　； （6）写出CO燃烧的热化学方程式　 　； （7）写出制水煤气的热化学方程式　 　． 25．工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 （1）I. 脱硝： 已知：H2的燃烧热为 ； ； 催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为　 　。 （2） II.脱碳： 向2L密闭容器中加入和，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(l) △H<0 ①该反应自发进行的条件是　 　(填“低温”“高温”或“任意温度”)。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是　 　(填字母)。 a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和H2的体积分数保持不变 c.和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变 e.生成的同时有键断裂 ③的浓度随时间()变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出时间段浓度随时间的变化。　 　 （3）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表： 反应时间(min) (mol) (mol) (mol) (mol) 反应I：恒温恒容 0 2 6 0 0 10 4.5 20 1 30 1 反应II：绝热恒容 0 0 0 2 2 ①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I)　 　K(II)(填“>”“＜”或“=”，下同)；平衡时的浓度c(I)　 　c(II)。 ②对反应I，前10min内的平均反应速率=　 　；在其他条件不变的情况下，若30min时只向容器中再充入和，则平衡　 　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A．该反应气体系数之和增大，ΔS＞0，ΔH＞0，所以高温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，A不符合题意； B．该反应气体系数之和增大，ΔS＞0，ΔH＜0，任何温度都能满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，B符合题意； C．该反应固体增多，ΔS＞0，ΔH＞0，高温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，C不符合题意； D．该反应气体系数之和减小，ΔS＜0，ΔH＜0，低温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】 任何温度下均能自发进行，说明ΔG<0，只有，ΔS＞0，ΔH＜0才能在任何温度下满足ΔG<0。 2．【答案】D 【解析】【解答】A．同种物质熵值，液体＞固体，则冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，A不符合题意； B．吸热反应，△H＞0，某吸热反应能自发进行，说明△H－T△S＜0，则△S＞0，因此该反应是熵增反应，B不符合题意； C．高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则高锰酸钾受热分解是一个熵增的过程，C不符合题意； D．△G＜0的反应自发进行，由△G＝△H－T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则低温有利于自发，常温未必自发，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】依据物质的混乱度越大，熵值越大，ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。 3．【答案】C 【解析】【解答】A、 的ΔS>0，若其ΔH>0，该反应在高温下能自发进行，故A错误； B、 的ΔS<0，当ΔH>0时，该反应一定不能自发进行，故B错误； C、 的ΔS>0，ΔH>0时，该反应在高温下可以自发进行，故C正确； D、 的ΔS>0，则ΔH>0，则该反应在高温下能够自发进行，故D错误； 故答案为：C。 【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应能够自发进行分析。 4．【答案】D 【解析】【解答】A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热的熵减反应，△H<0，△S<0，故A不符合题意； B．根据△H-T△S<0反应能自发进行，反应2CO+2NO=N2+2CO2在常温下能自发进行，则反应为放热的熵减反应，△H<0，△S>0，故B不符合题意； C．由B分析可知，反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为放热反应，故C不符合题意； D．熵增利于反应的进行，反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)△H>0能自发进行，其原因是△S>0，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】反应ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行；ΔH>0，ΔS<0，任何温度都不能自发进行；反应ΔH<0，ΔS<0，低温条件下能自发进行；反应ΔH>0，ΔS>0，高温条件下能自发进行。 5．【答案】A 【解析】【解答】A．△H<0，△S>0，可满足△H-T△S<0，反应在任何温度下都能正向自发进行，故A选； B．△H>0，△S<0，△H-T△S>0，反应在任何温度下都不能正向自发进行，故B不选； C．△H<0，△S<0，温度较低时可满足△H-T△S<0，反应在较低温度下能正向自发进行，故C不选； D．△H>0，△S>0，温度较高时可满足△H-T△S<0，反应在较高温度下能正向自发进行，故D不选； 故答案为：A。 【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。 6．【答案】A 【解析】【解答】A、由图可知，过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有 生成，故A正确； B、该反应为放热反应，ΔH<0，故B错误； C、由图可知，反应过程中，A、A-O、A-O2都能吸附分子 ，故C错误； D、过程Ⅲ中最大势能垒为A-O2到TS3的过程，最大势能垒(活化能)为37.49-(-44.68)=82.17kcal·mol-1，故D错误； 故答案为：A。 【分析】A、结合图示分析； B、根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析； C、有三种物质能吸附分子 ； D、过程Ⅲ中最大势能垒为A-O2到TS3的过程。 7．【答案】C 【解析】【解答】A．物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：，故A不符合题意； B．△H＞0，△S＞0，能否自发进行，△H−T△S＜0与温度有关，故B不符合题意； C．反应自发只能说明△H−T△S＜0，不能说明和的变化相同，故C符合题意； D．反应物有4mol固体、2mol液态物质、1mol气体物质，生成物只有固体，△S＜0，若能自发进行，△H−T△S＜0，则△H必须小于0，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A. 1mol在不同状态时的嫡值 ：气态>液态>固态； B.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析； D.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。 8．【答案】D 【解析】【解答】A．该反应为气体体积减小的反应，则，A不符合题意； B．已知，由于SO3(s)的能量小于SO3(g)的能量，且焓变为负值，则，B不符合题意； C．若生成=消耗，说明正逆反应速率相等，该反应到达平衡状态，C不符合题意； D．为固态，反应过程中及时分离，平衡不移动，则不影响废气的转化，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.该反应反应前后气体体积减小； B.SO3(s)的能量小于SO3(g)的能量； C.正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态。 9．【答案】C 10．【答案】C 11．【答案】B 【解析】【解答】A．同一物质，气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小，1mol在不同状态时的熵值：，A不符合题意； B． 反应能自发进行，所以放热反应不一定是自发的，吸热反应可能是自发的，B符合题意； C． ，，该反应在较低温度下不能自发进行，而在较高温下能自发进行，所以能否自发进行与温度有关，C不符合题意； D．，，常温下，能自发进行，，则，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.等物质的量的同种物质，熵值：气态>液态>固态； C.根据时反应自发进行分析； D.根据时反应自发进行分析。 12．【答案】A 【解析】【解答】A．由反应可知，标准状况下，反应生成固体，气体分子数减少，ΔS<0，故A符合题意； B．同种物质的气态能量高于固体，则在标准状况下该反应放热更多，则ΔH2<ΔH1，故B不符合题意； C．SO2的生成速率是逆反应速率，NO2的消耗速率是正反应速率，速率之比等于化学计量数之比，说明反应达到正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，故C不符合题意； D．由反应可知每生成1molNO转移2mol电子，标况下22.4LNO为1mol，转移电子数目为2NA，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.根据起始状态判断熵变的正负 B.固体和气体的转换涉及到能量的转化 C.根据正逆反应速率判定平衡状态 D.根据转移电子数和一氧化碳的关系即可计算 13．【答案】C 【解析】【解答】A、当ΔH-TΔS<0时反应自发进行，由此可知，焓变只是影响反应自发进行的因素之一，并非唯一因素，故A错误； B、自发反应的熵不一定增大，如氨气与氯化氢的反应属于自发反应，非自发反应的熵不一定减小，故B错误； C、 的ΔS>0，其在常温下不能自发进行，说明该反应的 ，故C正确； D、 的ΔS<0，该反应能自发进行，则其 ，故D错误； 故答案为：B。 【分析】A、焓变是影响反应自发还是非自发的因素之一； B、熵变是影响反应自发进行的因素之一； CD、根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。 14．【答案】C 【解析】【解答】A、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，反应①中CO是C不完全燃烧的产物，则 C的燃烧热不为 ，故A错误； B、2molH2断开化学键需要吸收的热量为2mol×436 kJ·mol-1，1mol O2断开化学键需要吸收的热量为1mol×496 kJ·mol-1，4molH原子和2molO原子形成2molH2O(g)时放出的热量为4mol×463 kJ·mol-1，则ΔH=2mol×436 kJ·mol-1+1mol×496 kJ·mol-1-4mol×463 kJ·mol-1=-484 kJ·mol-1，因此该反应的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1，Δ​​​​​​​H<0，Δ​​​​​​​S>0，该反应Δ​​​​​​​H-TΔS<0，反应能够自发进行，故B错误； C、反应①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1，反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1，根据盖斯定律，将反应①-②可得，C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1，故C正确； D、根据2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) ΔH=+484kJ·mol-1可知，2mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，提供的热量为484kJ，故D错误； 故答案为：C。 【分析】A、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量； B、根据Δ​​​​​​​H-TΔS<0时反应自发进行分析； C、根据盖斯定律分析； D、正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。 15．【答案】C 【解析】【解答】A．足量的FeCl3溶液与少量KI溶液反应后，用CCl4萃取生成的I2，分液。KI溶液不足，反应后FeCl3有剩余，再往水溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，不能说明该反应为可逆反应，故A不符合题意； B.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的，在常温下能自发进行则∆H<0，故B不符合题意； C．醋酸钠与稀硫酸反应生成醋酸弱电解质，可以降低氢离子浓度，氢气的产生速率，但氢离子的总物质的量不变，不影响成氢气的总量，故C符合题意； D.2NO2N2O4 ∆H<0，升高温度，v正和v逆都增加，平衡逆向移动，N2O4百分含量下降，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.足量的FeCl3溶液与少量KI溶液反应后，FeCl3溶液有剩余，不能说明该反应为可逆反应； B.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析； D.升温正逆反应速率均增大。 16．【答案】C 【解析】【解答】A．生成物气体化学计量数系数之和小于反应物气体化学计量系数之和，所以ΔS＜0，则-TΔS＞0，根据ΔG=ΔH-TΔS，因为能满足ΔG＜0，所以ΔH＜0，A不符合题意； B．ΔG越小，说明它能够反应的趋势更大，983K时两反应的ΔG相等，之后两反应的ΔG大小关系发生变化，则反应主次趋势发生变化，所以983K是反应趋势变化的转折点，B不符合题意； C．反应①的ΔS>0，则-ΔS＜0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2对应反应①，C符合题意； D．当温度低于983K时，L1的ΔG更小，所以以反应②为主，产物以CO2为主，D不符合题意； 故答案为C。 【分析】A.反应前后气体计量数之和减小，则△S<0，所有的燃烧都是放热反应； B.由图可知，983K时为反应①、②的反应趋势的交叉点； C.反应①的△H<0、△S>0，升高温度时自发进行的趋势增大； D.当温度低于983K时，主要发生C (g)+O2 (g) =CO2 (g) 。 17．【答案】A 【解析】【解答】 A. 合成氨反应采取循环操作主要是为了提高原料利用率，故A符合题意； B. ，吸收热量，由盖斯定律可知， ，故B不符合题意； C.自发进行的反应 ，，能自发进行的原因是 ，故C不符合题意； D. 反应，平衡常数只与温度有关，则 缩小体积，再次达到平衡时不变，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】合成氨反应采取循环操作主要是为了提高原料利用率。 18．【答案】C 【解析】【解答】A.反应物分子之间发生的碰撞，不一定能发生化学反应，只有有效碰撞，才能发生化学反应，A不符合题意； B.反应过程的自发性是用于判断反应能否发生，不能判断反应的速率，B不符合题意； C.该反应由气体转化为固体，因此体系的混乱度减小，ΔS<0，由于该反应在室温下可自发进行，则ΔH-TΔS＜0，因此ΔH<0，C符合题意； D.该反应由气体转化为固体，因此反应的混乱度减小，ΔS<0，由于该反应在室温下可自发进行，则ΔH-TΔS＜0，因此ΔH<0，C不符合题意； 故答案为：C 【分析】A、能发生化学反应的碰撞为有效碰撞； B、反应过程的自发性只能判断反应能否发生，不能判断反应发生的速率； C、若反应可自发进行，则ΔH-TΔS＜0； D、若反应可自发进行，则ΔH-TΔS＜0； 19．【答案】D 【解析】【解答】A．C点-lgK=3.638，则平衡常数K=10-3.638，A不符合题意； B．-lgK越大，则平衡常数K越小，由题图可知，随温度升高，平衡常数增大，则升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，故该反应的ΔH>0，B不符合题意； C．因为A点温度比C点的高，所以A、C点的反应速率：VA>VC，C不符合题意； D．B点位于曲线下方，则浓度商大于相应温度下的平衡常数，反应逆向进行，所以B点对应状态的v正<v逆，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】B.随着温度增高平衡常数增大，则反应为吸热反应， ΔH>0 C.吸热反应提高温度有利于提高反应速率； D.B点为30℃下提高生成物浓度所致，反应将向逆反应进行。 20．【答案】D 21．【答案】（1）4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ∆H=(e-d-5a+5b)kJ·mol-1；；该反应∆H＜0，∆S＞0，所以∆G＜0，可以自发进行 （2）＜；a=b＜80%；ABC；不移动 【解析】【解答】(1)依题意可得：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=(a-b) kJ∙mol-1① 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ∆H=(e-d) kJ∙mol-1② 利用盖斯定律，将反应②-①×5，即得t℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ∆H=(e-d-5a+5b)kJ·mol-1。t℃该反应的平衡常数为 = 。因为a＞b、e＜d，所以∆H=(e-d-5a+5b)＜0，反应物的气体分子数小于生成物的气体分子数，该反应能自发进行，原因是该反应∆H＜0，∆S＞0，所以∆G＜0，可以自发进行。答案为：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ∆H=(e-d-5a+5b)kJ·mol-1； ；该反应∆H＜0，∆S＞0，所以∆G＜0，可以自发进行； (2)①因为相同时间内，T2时反应物的转化率大，则反应速率快，温度高，所以上表中T1＜T2；由于正反应为放热反应，温度高时反应物的转化率低，所以a、b、80%三者的大小关系是a=b＜80%。 ②A．升高温度，反应速率加快，则v增大，所以k值增大，A正确； B．合成氨反应中混合气的总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，则物质的量不变，气体的分子数不变，所以反应达到平衡状态，B正确； C．将原容器中的NH3及时分离出来，则c(NH3)减小，所以v增大，C正确； D．合成氨达到平衡后，增大c(N2)瞬间，正反应速率增大，随着平衡的移动，正反应速率减小，D不正确； 故答案为：ABC。 ③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1mol，容器容积为1L，则K=1；保持温度和压强不变，又充入3molN2后，此时容器的体积为2L，Q= =1，则平衡不移动。答案为：＜；a=b＜80%；ABC；不移动。 【分析】（1）根据盖斯定律即可写出热化学方程式，根据平衡常数的表达式利用K1和K2进行代换即可，根据即可判断 （2）①温度高速率高，转化率高即可判断②A.速率与K成正比，温度高速率快，K值大 B.此反应是气体分子系数不等的反应，故相对分子质量不变，反应是平衡 C.将氨气分离出导致氨气的浓度降低速率增大 D.随着反应的进行速率降低达到新的平衡 ③根据平衡时的数据计算出平衡常数，再计算出改变条件后的浓度商与之比较即可判断 22．【答案】（1）-13 （2） （3）2.5h；该条件下3h后催化主反应的效率降低，导致乙烯和丙烯的选择性均明显下降，主要发生副反应 （4）前反应未达到平衡状态，反应正向进行，且温度升高反应速率加快，乙烯和丙烯的物质的量逐渐增大；80%； （5）1 23．【答案】（1） （2）＜ （3）>；>；不能 【解析】【解答】（1）丙烷的燃烧热，丙烷燃烧热的热化学方程式 ； （2）正丁烷的燃烧热，异丁烷的燃烧热，正丁烷的能量不异丁烷高，能量越低越稳定，故稳定性正丁烷<异丁烷； （3）由于CO在O2中燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和氧气的反应为吸热反应，>0，根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和增加，>0，故低温下>0，反应不能自发进行。 【分析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量； （2）物质的能量越低越稳定； （3）根据时反应自发进行分析。 24．【答案】（1）降低 （2） （3） （4）② （5）2858 kJ （6） （7） 【解析】【解答】（1）该反应通常用V2O5作催化剂，催化剂通过降低反应所需要的活化能而使反应速率加快的，故加V2O5会使图中B点降低，故答案为：降低； （2）已知2mol 和 反应生成为1mol 的 ，故2mol + 2 ，故答案为： ； （3）根据反应速率之比等于化学计量系数比，故如果反应速率 为 ，则 = ，故答案为： ； （4）高中阶段一般通过比较反应前后气体的系数和来判断熵增还是熵减，如果反应后气体的系数和大于反应前的气体系数和则为熵增，反之则反，故上述反应中属于熵减反应的是②，故答案为：②； （5）由反应① 可知， ，故燃烧20 g即 =10mol 生成液态水，放出的热量为 =2858kJ，故答案为：2858 kJ； （6）已知③ ④ 则反应 可由反应④-③得到，根据盖斯定律可知， ，故答案为： ； （7）已知反应② ③ ，则制水煤气的反应方程式为： 可由反应③-反应②，根据盖斯定律可知， ，故答案为： 。 【分析】 (1)A表示反应物总能量，B为活化能，活化能的大小与反应热无关； (2)根据参加反应SO2的物质的量之比等于对应的△H之比； (3)依据化学反应速率之比等于系数之比计算得到； (4)气体物质越多，熵值越大； (5)计算H2的物质的量，结合H2燃烧的热化学方程式计算； (6)燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量； (7)根据盖斯定律计算。 25．【答案】（1）4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2kJ/mol （2）低温；de； （3）＜；＜；0.025mol/(L·min)；不 【解析】【解答】（1）H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.5kJ/mol①；N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ/mol②；H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol③；氢气还原二氧化氮的反应为4H2+2NO2=4H2O+ N2，根据盖斯定律，有4×①－②－4×③，得到ΔH=-1100.2 kJ/mol，热反应方程式为4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2 kJ/mol；故答案为4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2 kJ/mol； （2）①该反应为放热反应ΔH＜0，根据反应方程式，该反应为熵减，即ΔS＜0，依据复合判据，ΔG=ΔH－TΔS，能够自发进行，ΔG＜0，需要在低温状态下，故答案为低温； ②a．CO2、H2为气体，其余为液体，开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡，故a不正确； b．CO2、H2为气体，其余为液体，开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，CO2、H2的体积分数始终为(25%)、(75%)，不能说明反应是否达到平衡， 故b不正确； c．开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，两者转化率始终相等，不能说明反应是否达到平衡，故c不正确； d．根据ρ=，甲醇、水均为液体，反应向正反应方向进行，混合气体总质量减少，容器为恒容，气体总体积不变，因此当混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡，故d正确； e.1molCO2生成，反应向逆反应方向进行，有3molH-H断裂，说明反应向正反应方向进行，且它们的比值等于化学计量数之比，因此可以说明反应达到平衡，故e正确； 答案为de； ③在t2时将容器体积缩小一倍，此时二氧化碳浓度为1mol/L，随着反应进行二氧化碳浓度降低，在t3时刻达到平衡，因为K=，平衡常数只受温度的影响，因此该时刻二氧化碳浓度仍为0.5mol/L，在t4时刻降低温度，此时二氧化碳浓度不变，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，二氧化碳浓度减少，图像是；故答案为； （3）两个容器如果为恒温恒容状态，则两个体系为等效平衡，平衡常数应相等，反应Ⅱ容器为绝热恒容，反应Ⅱ从逆反应方向开始，容器内温度降低，相当于在反应Ⅰ达到平衡基础上降温，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，K(Ⅰ)＜K(Ⅱ)，甲醇的浓度c (Ⅰ)＜c(Ⅱ)；故答案为＜；＜； 反应Ⅰ，前10min内，氢气物质的量变化(6－4.5)mol=1.5mol，则生成甲醇物质的量为0.5mol，用甲醇表示的化学反应速率v(CH3OH)==0.025mol/(L·min)；根据表中数据，30min时反应达到平衡，CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量分别为1、3、1、1，该温度下的平衡常数K==，若30min时再充入1moLCO2(g)和1molH2O(g)，Qc===K，平衡不移动；故答案为0.025mol/(L·min)；不。 【分析】（1）写出反应的化学方程式，结合盖斯定律计算反应热，从而得出热化学方程式。 （2）①反应要自发进行，则ΔH-TΔS<0。 ②当正逆反应速率相等，或变量不变时，说明反应达到平衡状态。 ③结合压强、温度对反应速率、平衡移动的影响分析。 （3）①平衡常数与温度有关，结合温度对平衡移动和平衡常数的影响分析。 ②根据公式计算反应速率。计算此时的浓度商Q，根据Q和K的相对大小判断反应进行的方向。 学科网（北京）股份有限公司 $$