第二章第1节化学反应的方向课时练习—2021-2022学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章第1节化学反应的方向课时练习—2021-2022学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修一
一、单选题（共13题）
1．已知
2A(g)?3B(g)+C(g)　ΔH＞0，假设ΔH和ΔS不随温度而改变，下列说法中正确的是
A．低温下能自发进行
B．高温下能自发进行
C．任何温度下都能自发进行
D．任何温度下都不能自发进行
2．实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上用CO2来生产燃料甲醇的一种反应是：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。下列说法中正确的是(
）
A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在任何温度下都能自发进行
B．该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，该反应在高温时能自发进行
C．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温时能自发进行
D．该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，该反应在任何温度下都不能自发进行
3．某化学学习小组的同学查阅资料知：N2(g)
+2O2(g)
=2NO2(g)
ΔH=
+62
kJ·mol-1，他们对上述反应的自发性进行讨论，下列结论合理的是
A．任何温度下都能自发进行
B．较高温度下能自发进行
C．较低温度下能自发进行
D．任何温度下都不能自发进行
4．下列说法中错误的是
A．凡是放热反应而且熵增加的反应，就更易自发进行
B．对于同一物质在不同状态时的熵值是：气态>液态>固态
C．对同一反应来说，平衡常数K值越大，则正反应进行越完全
D．凡是能量较高的分子发生的碰撞均为有效碰撞
5．下列有关说法中正确的是
A．在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
B．在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH<0
C．反应的ΔH可通过下式估算：ΔH=反应中形成新共价健的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和
D．加入合适的催化剂能降低反应活化能，从而改变放应的焓变
6．下列说法正确的是（
）
A．氯化钠溶液导电的过程只涉及到物理变化
B．电解精炼铜时转移了NA个电子，阳极溶解了32g铜
C．2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的△H<0
D．加入催化剂，能改变可逆反应的平衡转化率，从而提高目标产物在总产物中的比例
7．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的H可通过下列估算：H=反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和
B．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的H＜0
C．氢氧燃料电池的电子运动方向为：负极→导线→正极→内电路→负极，形成闭合回路
D．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2，转移电子的数目为6.02×1023
8．一定条件下，在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列说法正确的是（
）
A．P点对应的微粒最稳定
B．R点微粒氧化性最强
C．由N点到M点的焓变为60kJ·mol-1
D．P点微粒发生歧化反应转化为N点和Q点微粒属于自发过程
9．下列说法正确的是（
）
A．因为焓变和熵变都和反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据
B．温度、压强一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行
C．过程的自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程是否一定能发生
D．化学反应的限度不可以通过改变反应条件而改变
10．下列说法完全正确的是(　　)
A．自发进行的反应均是放热反应
B．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)：ΔS>0
11．下列说法正确的是（
）
A．在船身上装锌块是利用牺牲阳极的阴极保护法来避免船体遭受腐蚀
B．反应Hg(l)+H2SO4(aq)=HgSO4(aq)+H2(g)在常温下不能自发进行，则△H<0
C．将纯水加热至较高温度，Kw变大、pH变小、呈酸性
D．在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中，每生成3moII2转移的电子数为6×6.02×1023
12．下列有关化学反应方向的说法中正确的是（
）
A．反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的△H＞0
B．反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则△H＜0
C．反应2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)能自发进行，则该反应的△H＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(l)=2Na(l)+Cl2(g)的△H＜0
13．阅读下列资料，完成下面小题：硫酸是化学工业重要的产品和原料，可用于化肥、农药、炸药等。乙酸乙酯常用作香料和溶剂，实验室可以在浓硫酸作用下，用乙醇和乙酸反应制取乙酸乙酯，用浓硫酸和蔗糖做“黑面包”等。工业上用催化氧化法制取SO3，再用浓硫酸吸收SO3得到发烟硫酸(H2SO4·SO3)，发烟硫酸加水可以得到浓硫酸。催化氧化法制取SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
ΔH=-196.6
kJ·mol?1，下列关于工业上制取浓硫酸的说法正确的是
A．催化氧化法制取SO3能够自发进行的原因是ΔS＞0
B．2
mol
SO2(g)和1
mol
O2(g)所含化学键的键能总和比2
mol
SO3(g)大196.6
kJ·mol?1
C．工业上用浓硫酸吸收SO3时是将SO3从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋下来，这样操作的目的是为了提高SO3的吸收率
D．将1
mol
H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗水2
mol
二、综合题（共4题）
14．（1）已知:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-115.
6
kJ·mol-1，
H2(g)+Cl2(g)=
2HCl(g)ΔH=-184
kJ·mol-1。
①H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是___________。
②断开1
mol
H—O键所需能量为______
kJ。
③高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，物质的量之比为2：1的A、H2化学能较低的物质是________。?
（2）已知ΔG=ΔH—T·ΔS。在100
kPa、298.
15
K时石灰石分解反应CaCO3(s)=
CaO(s)+CO2(g)的ΔH=+178.
3
kJ·mol-1，ΔS=+160.
4
J·mol-1·K-1
①从吉布斯自由能变（ΔG）的角度说明该反应高温下能自发进行的原因___________________。
②则该反应自发进行的最低温度为__________K。
15．N2H4（联氨又称肼）一种重要的化工试剂，在生产和生活中有着重要的作用。
（1）实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为___________________。
（2）N2H4是火箭升空需要高能的燃料，工业上利用N2和H2可以合成联氨(N2H4)等。已知：
N2(g)+2O2(g)=
N2O4
(l)
△H=-19.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)
=2H2O(g)
△H
=-483.6
kJ·mol-1
2N2H4(1)
+N2O4(l)=
3N2(g)+4H2O(g)
△H
=
-1048.9
kJ·mol-1
写出N2和H2合成液态联氨(N2H4)的热化学方程式______________________________。火箭升空经常用联氨和N2O4反应作为火箭推进剂，其主要原因为______________________________。
（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-═O2↑+2H2O，则阴极的电极反应式为___________________。有人提出，可以设计反应2CO=
2C+O2(△H
>0)来消除CO的污染。请判断上述反应是否能自发进行并说明理由_____________________________。
16．利用选择性催化还原技术(简称“SCR技术”)处理汽车尾气中的NO、NO2是目前比较热门的研究方向。SCR技术常以32.
5%的尿素水溶液为氨源，当汽车尾气中NO与NO2的比例不同时，发生三种类型的SCR反应：
①标准SCR反应：
②快速SCR反应：
③慢速SCR反应：
回答下列问题：
(1)已知
，计算标准SCR反应的=_______；
(2)三种SCR反应的正反应方向自发进行的倾向都很大，原因是_______。
(3)在其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂作用下进行标准SCR反应，NO的转化率与温度的关系如下图a所示：
①在催化剂甲作用下，M点处NO的转化率__(填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)该反应的平衡转化率，原因为_。
②在催化剂乙的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度变化的情况如上图b所示，请解释脱氮率隨温度变化的原因(催化剂均未失效)：_______。
(4)NOx储存还原技术法(NSR)可利用CO脱硝，不需要额外添加还原剂，也是近些年的研究热点，NSR技术的工作原理为：
，某实验小组向2
L恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO混合气体，加入Pt、Ba、Al2O3等催化剂模拟NSR技术发生脱硝反应，t0时达到平衡，测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图所示。
①比较大小：a处v逆____b处v正(填“>”“＜”或“=”)。
②NO的平衡转化率为___。
17．锗是重要的稀缺战略资源，广泛应用于众多国防军工及民用领域，属于我国战略收储金属。某科研课题采用的提取锗技术路线为：低品位锗精矿-（次亚磷酸钠热还原-真空挥发富集）-挥发产物高品位还原锗精矿-碱氧化预处理-盐酸蒸馏提纯-高纯四氯化锗-高纯二氧化锗。
（1）在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料，如Si、
等，半导体器件的研制正是开始于
，后来发展到研制与它同族的
。三种元素依次是_______（填标号）。
a．Ge
Si
Ge
b．Ge
Ge
Si
c．C
Si
Ge
（2）请配平次亚磷酸钠热还原反应的化学方程式并在括号内注明反应条件：
___NaH2PO2·H2O+GeO2（______）
___Na4P2O7+___H2O+___GeO↑+___H3PO4
（3）高品位还原锗精矿碱氧化预处理过程的产物是锗酸钠，请写出该过程的化学反应方程式：____________________________________________
（4）高纯二氧化锗含量采用碘酸钾滴定法进行分析。称取3.600g高纯二氧化锗样品，采用氢氧化钠在电炉上溶样，次亚磷酸钠加热还原，然后以淀粉为指示剂，用碘酸钾标准溶液（0.6000mol/L）滴定，消耗的碘酸钾体积为19.00ml。[20℃以下，次亚磷酸钠不会被碘酸钾和碘氧化]
①滴定终点的现象是_____________________________。
②此样品中二氧化锗含量是_________。（保留四位有效数字）
（5）用氢气还原GeO2可制得金属锗。其反应如下：
GeO2+
H2=
GeO+
H2O
①
GeO+
H2=
Ge+
H2O
②
GeO2+
2H2=
Ge+
2H2O
③
反应式③ΔH=+13750
kJ/mol
，ΔS=+15600J/(K·mol），则还原反应的温度一般控制在_________℃范围内。[已知GeO在700℃会升华，T(K)=t(℃)+273]
（6）锗在硝酸中的溶解速度受硝酸浓度、搅拌速度、温度等因素影响。如图，锗溶解速度有一最大值，硝酸的浓度小于此值时，随浓度增加溶解速度增加，反之降低，这是由于硝酸浓度高时_________加剧所致。
参考答案
1．B
【详解】
根据方程式可知：该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，体系的自由能ΔG＝ΔH-TΔS。
若在低温下ΔG＝ΔH-TΔS＞0，反应不能自发进行，若在高温下ΔG＝ΔH-TΔS＜0，反应就能自发进行，可见只有选项B正确，故合理选项是B。
2．C
【分析】
依据反应和图象分析判断：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)，反应是熵减少的反应ΔS＜0；反应物能量高于生成物的能量，判断反应是放热反应，ΔH＜0，由此分析。
【详解】
根据分析可知，该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS，T较小时，ΔG＜0，该反应在低温时能自发进行，答案选C。
3．D
【详解】
N2(g)
+2O2(g)
=2NO2(g)反应前后气体的物质的量不变，则?S=0，依据?G=?H-T?S=+67>0，反应在任何温度下都不能自发进行，
故选：D。
4．D
【详解】
A．熵增加且放热的反应，当△H＜0，△S＞0时△H-T△S＜0，故熵增加的放热反应一定能自发进行，故A正确；
B．同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，故B正确；
C．
K越大，正向进行的程度越大，达到平衡时，反应进行的越完全，正向进行的程度越大，即正反应进行越完全，故C正确；
D．能量达到活化能的分子为活化分子，当活化分子发生碰撞能发生化学反应，有新物质生成的碰撞为有效碰撞，故D错误；
故选：D。
5．A
【详解】
A．当ΔG=ΔH-T·ΔS＜0时反应可以自发进行，该反应为气体物质的量减小的反应，所以ΔS＜0，只有低温时满足ΔG＜0，所以该反应的ΔH<0，故A正确；
B．该反应为气体增多的反应，所以ΔS＞0，室温时不满足ΔG=ΔH-T·ΔS＜0，说明该反应的ΔH＞0，故B错误；
C．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，即ΔH=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价健的键能之和，故C错误；
D．催化剂可以降低活化能，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，故D错误；
综上所述答案为A。
6．C
【详解】
A.
电解质溶液的导电过程实际上是电解过程，涉及化学变化，故A错误；
B.
依据电解过程中电极反应电子守恒，电解精炼铜，阳极失电子的是铜、铁、锌、镍，且活泼的金属先失电子，因此电解精炼铜时转移了NA个电子，阳极溶解铜小于32g，故B错误；
C.
反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)的△S<0，低温下能自发进行，则△G=△H?T△S<0，该反应的△H<0，故C正确；
D.
加入催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡，不能够改变可逆反应的平衡转化率，故D错误；
故选：C。
7．B
【详解】
A．反应热H=反应中断裂旧共价键的键能之和反应中形成新共价键的键能之和，故A错误；
B．该反应是一个熵减少的反应，S＜0，由反应能自发进行可得H—TS＜0，则H＜0，故B正确；
C．电子只能在外电路上移动，不能通过内电路移动，故C错误；
D．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，11.2L氢气的物质的量小于0.5mol，转移电子的数目小于6.02×1023，故D错误；
故选B。
8．D
【详解】
A．依据图示M、N、P、Q、R点中M点Cl-能量最低，所以最稳定，故A错误；
B．M、N、P、Q、R中，P点为次氯酸根离子，氧化性最强，故B错误；
C．由N点到M点能量降低，焓变值为负，故C错误；
D．依据图示可知：2ClO2-=ClO3-+ClO-，反应热=(60kJ/mol+65kJ/mol)-2×100kJ/mol=-80kJ/mol，热化学方程式为，2ClO2-(aq)=ClO3-(aq)+ClO-(aq)△H=-80
kJ?mol-1，依据热化学方程式可知：△H＜0，△S变化不大，所以△H-T△S＜0，反应能自发进行，故D正确；
故选：D。
【点睛】
同一种元素形成的不同价态的含氧酸，一般低价态的比高价态的氧化性强；同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸，其酸性依含氧个数递增而递增。
9．B
【详解】
A、反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，焓变或熵变均不能单独作为反应自发性的判据，选项A错误；
B、温度、压强一定时，放热的熵增加反应中ΔG<0，反应一定能自发进行，选项B正确；
C、过程的自发性仅能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定能发生，选项C错误；
D、化学反应的限度与条件有关，可以通过改变条件而改变，选项D错误；
答案选B。
10．D
【详解】
A．反应自发与否决定于焓变和熵变两个因素，△G＜0反应自发进行，由△G=△H-T△S可知，熵增的吸热反应，在一定温度之上也可以自发进行，故A错误；
B．△G＜0反应自发进行，由△G=△H-T△S可知，ΔS为正值的吸热反应在一定温度以下不能自发进行，故B错误；
C．熵与物质的量无关，与体系的混乱程度有关，故C错误；
D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)，体系内气体增多，混乱程度增加，所以ΔS>0，故D正确；
综上所述答案为D。
11．A
【详解】
A.锌比铁活泼，形成原电池反应时锌为负极，锌被氧化，铁被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，A选项正确；
B．反应不能自发，则ΔG
=ΔH
–
TΔS
>0，则ΔH>TΔS，而反应的ΔS>0，故ΔH>0，B选项错误；
C．升高温度，Kw变大、pH变小，但氢离子浓度和氢氧根浓度相等，纯水呈中性，C选项错误；
D．每生成3moII2转移的电子数为5mol，故转移的电子数应为5×6.02×1023，D选项错误
答案选A。
【点睛】
C选项为易错知识点，常温下pH=7时为中性，但随着温度的改变，Kw变化，中性pH的值也会随之改变，在判断溶液酸碱性时应该用氢离子和氢氧根的浓度大小比较来进行判断。
12．B
【详解】
A．反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)为气体体积减小的反应，△S＜0，在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0，A错误；
B．反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)为气体体积减小的反应，△S＜0，在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0，B正确；
C．反应2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)
为气体体积减小的反应，△S＜0，在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0，C错误；
D．反应自发进行的判断依据是△H－T△S＜0，反应2NaCl(l)=2Na(l)+Cl2(g)在一定温度下发生，说明某些温度下反应为非自发进行。该反应为气体体积增大的反应，△S＞0，则△H＞0，D错误；
故合理选项是B。
13．C
【详解】
A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，由于反应自由能ΔG=ΔH-TΔS＜0，所以反应能够自发进行，A错误；
B．该反应的正反应是放热反应，说明2
mol
SO2(g)和1
mol
O2(g)所含化学键的键能总和比2
mol
SO3(g)小196.6
kJ·mol?1，B错误；
C．工业上用浓硫酸吸收SO3时是将SO3从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋下来，这样操作可以利用逆流原理，使反应物质成分接触，从而可以提高SO3的吸收率，产生更多硫酸，C正确；
D．将1
mol
H2SO4·SO3全部转化为H2SO4时会产生2
mol
H2SO4，反应消耗1
mol的H2O，D错误；
故合理选项是C。
14．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-483.6
kJ·mol-1
462.9
H、O(或氢原子、氧原子)
H2
反应为吸热、熵增反应，常温下ΔG>0，反应不自发
1111.6
K
【详解】
Ⅰ①已知:①4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-115.
6
kJ·mol-1，②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-184
kJ·mol-1；据盖斯定律①+②×2得：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-483.6
kJ·mol-1
；综上所述，本题答案是：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-483.6
kJ·mol-1。
②反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量，据已知键能,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-483.6
kJ·mol-1中有4×436+496-4Q(H-O)=-483.6，所以氢氧键的键能为462.9
kJ·mol-1；因此，本题正确答案是:
462.9。
③由图可以知道,水的分解过程中，化学键断裂先生成H原子与O原子,氢原子结合生成氢气,氧原子结合生成氧气,由水的分子式可以知道氢原子物质的量是氧原子2倍,故A为氢原子、B为氧原子；分子拆成原子要吸收能量，氢原子能量高于氢分子；因此，本题正确答案是:
H、O(或氢原子、氧原子)；H2
。
（2）①298.15K时，△H-T△S=+178.3kJ·mol-1-298.15K×160.4×10-3kJ·mol-1·K-1=+130.5kJ·mol-1>0，故常温下该反应不能自发进行；综上所述，本题答案是：反应为吸热、熵增反应，常温下ΔG>0，反应不自发。
②当△H-T△S=0时，T=ΔH/ΔS=178.3/160.4×10-3=
1111.6
K
，故当T>1111.6K时，△H-T△S<0，反应才能自发；综上所述，本题答案是：1111.6
K。
15．NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)
ΔH=
+50．6
kJ·mol?1
放出大量热，产生大量气体
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-或
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
不能
，因该反应的ΔH>0
,
ΔS<0,所以反应不能自发进行
【解析】
(1)氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼，次氯酸钠被还原生成氯化钠，结合原子守恒配平书写反应的化学方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，故答案为2NH3+NaClO═
N2H4+NaCl+H2O；
(2)①N2(g)+2O2(g)=
N2O4
(l)
△H=-19.5kJ·mol-1，②2H2(g)+O2(g)
=2H2O(g)
△H
=-483.6
kJ·mol-1，③2N2H4(1)
+N2O4(l)=
3N2(g)+4H2O(g)△H
=
-1048.9
kJ·mol-1，依据热化学方程式和盖斯定律计算，将②-①×-③×得：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)
ΔH=(-483.6
kJ·mol-1)-(-19.5kJ·mol-1)×-(-1048.9
kJ·mol-1)×=
+50．6
kJ·mol?1，根据反应③可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，因此可作为火箭推进剂，故答案为N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)
ΔH=
+50．6
kJ·mol?1；反应放热量大，产生大量气体；
(3)2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料，已知该装置的阳极反应为：4OH--4e-═O2↑+2H2O，阴极反应依据电子守恒总反应减去阳极反应得到：2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-(或CO2+2e-+H2O
═
CO+2OH-)；2CO═2C+O2
△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，反应一定不能自发进行，故答案为2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-(或CO2+2e-+H2O═CO+2OH-)；不能，因该反应的ΔH>0，ΔS<0，所以反应不能自发进行。
16．-1632.4kJ?mol-1
3个SCR反应都为焓减、熵增的反应
一定不是
M点处NO的转化率小于相同温度下乙作催化剂时NO的转化率
②l80℃以前，反应尚未平衡，温度升高，反应速率加快，相同时间内脱氮率升高；180℃以后，反应均达到平衡状态，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，脱氮率下降
<
80%
【分析】
应用盖斯定律分析解题；结合△G=△H-T△s＜0时反应能自发进行分析；催化剂改变反应速率，不影响平衡的移动；结合平衡状态反应物和生成物的物质的量并应用转化率公式计算。
【详解】
(1)已知：①2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-114.2kJ/mol，②2NO(g)+4NH3(g)+2NO2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H=-1518.2kJ/mol，由盖斯定律①+②得：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H=△H1+△H2=(-114.2kJ/mol)+(-1518.2kJ/mol)=-1632.4kJ/mol；
(2)焓减、熵增的反应都有自发的倾向，3个SCR反应都为焓减且熵增的反应，因此三种SCR反应的正反应方向自发进行的倾向都很大；
(3)①因催化剂不能使平衡发生移动，故其它条件相同时，使用甲催化剂和乙催化剂平衡时NO转化率相等，由图可知在催化剂甲作用下，因为M点处NO的转化率小于相同温度下乙催化剂的时NO转化率，因此M点处NO的转化率一定不是该反应的平衡转化率；
②l80℃以前，反应尚未平衡，温度升高，反应速率加快，相同时间内脱氮率升高；180℃以后，反应均达到平衡状态，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，脱氮率下降，因此出现了脱氮率随温度升高先增大后减小的趋势；
(4)①b处二氧化碳的体积分数不再改变，说明b处已达平衡状态，b处v正=b处v逆，在平衡之前，正反应速率随着反应物浓度的减小而减小，逆反应速率随生成物浓度的增大而增大，因此a处v逆＜b处v逆=b处v正；
②设CO、NO的起始物质的量为1mol，则列三段式如下：
V(CO2)%===50%，x=0.4mol，转化率α(NO)===80%。
【点睛】
应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
17．b
4
8
1
5
8
2
反应条件：氮气
900~1000℃
GeO
+
H2O2
+
2NaOH
=
Na2GeO3
+
2H2O
溶液变为蓝色，且30s内不褪色
99.75%
608~700
钝化
【详解】
试题分析：本题以提取锗的流程为载体，考查流程的分析，氧化还原反应方程式的配平，指定情境下方程式的书写，氧化还原反应的滴定，化学反应自发性的判断，元素周期表的应用。
（1）在周期表中金属与非金属的分界处，可找到半导体材料，如Si、Ge等，半导体器件的研制正是开始于Ge，后来发展到研制与它同族的Si，答案选b。
（2）反应中P元素的化合价由+1价升至+5价，化合价升高4，Ge元素的化合价由+4价降至+2价，化合价降低2，根据得失电子守恒和原子守恒可配平为：4NaH2PO2·H2O+8GeO2=Na4P2O7+5H2O+8GeO↑+2H3PO4。根据流程，反应条件为：氮气、900~1000℃。
（3）高品位还原锗精矿主要成分为GeO，碱氧化预处理加入NaOH、H2O2、H2O，两者作用生成Na2GeO3，GeO被氧化成Na2GeO3，则H2O2被还原成H2O，反应的化学方程式为：GeO+2NaOH+H2O2=Na2GeO3+2H2O。
（4）①根据滴定过程，次亚磷酸钠将GeO2还原为GeO，KIO3将GeO氧化，自身被还原成I-，GeO被完全消耗，再滴入KIO3溶液，KIO3与I-发生归中反应生成I2，I2遇淀粉呈蓝色，滴定终点的现象：溶液变为蓝色，且30s内不褪色。
②根据得失电子守恒，2n（GeO2）=6n（KIO3），n（GeO2）=3n（KIO3）=30.6mol/L0.019L=0.0342mol，m（GeO2）=0.0342mol105g/mol=3.591g，样品中GeO2含量为100%=99.75%。
（5）使还原反应进行，反应③ΔG=ΔH-TΔS=+13750kJ/mol-15.6kJ/（K·mol）T0，T881K，即温度高于881-273=608℃，由于GeO在700℃会升华，所以还原反应的温度一般控制在608℃~700℃范围内。
（6）Ge与Al在周期表中处于对角线，Ge的性质与Al相似，HNO3浓度高时，Ge的溶解速率随浓度增加而降低，这是由于HNO3浓度高时钝化加剧所致。