2.1 化学反应的方向 同步练习 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.1 化学反应的方向 同步练习
一、单选题
1．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是（　　）
A． B．
C． D．1mol干冰
2．人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合，Hb也可以与CO结合，涉及原理如下：
反应①：Hb(aq)+O2(g) HbO2(aq) ΔH1<0
反应②：Hb(aq)+CO(g) HbCO(aq) ΔH2<0
反应③：HbO2(aq)+CO(g) HbCO(aq)+O2(g) ΔH3<0
下列说法错误的是（　　）
A．ΔH1>ΔH2
B．反应①与反应②在较低温度能自发进行
C．从平原初到高原，人体血液中c(HbO2)将降低
D．把CO中毒的人转到高压氧仓中，反应①平衡正移，c(HbO2)增大，反应③正移
3．在密闭容器中进行反应：N2+3H22NH3，下列说法正确的是
A．升高温度能加快反应速率
B．充入氢气能减慢反应速率
C．达到平衡时，反应速率：v(正)=v(逆)=0
D．达到平衡时，N2和H2能100%转化为NH3
4．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）△H=+56.76kJ/mol，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
5．当可逆反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）达到平衡后，通入18O2气体，再次达到平衡时18O存在于（　　）
A．SO2、O2、SO3中 B．SO3中
C．SO2、O2中 D．SO2、SO3中
6．下列对化学反应限度的叙述中，不正确的是（　　）
A．任何可逆反应在给定的条件下的进程都有一定的限度，不同反应的限度不同
B．可逆反应的最大转化率不能达到100%，所以可逆反应不容易发生
C．化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度均不再改变，但物质间的转化仍在进行
D．改变反应条件，化学反应限度可能改变
7．下列判断错误的是 （　　）
①反应NH3(g)＋HCl(g) = NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＞0
②CaCO3(s) ══ CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
③一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0
④常温下，反应C(s)＋CO2(g) =2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
A．①③ B．②③ C．②④ D．①②
8．下列反应限度最大的是（　　）
A．工业合成氨的反应
B．工业制硫酸接触室中的反应
C．实验室制备乙酸乙酯
D．实验室用NaOH 溶液吸收多余的Cl2
9．关于反应CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)＋H2O(l) ΔH<0，下列说法不正确的是（　　）
A．反应体系中硫酸有催化作用
B．因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于零
C．因为反应的ΔH接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响小
D．因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
10．下列叙述错误的是（　　）
A．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
B．灼热的铂丝与NH3、O2的混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应
C．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行
D．混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行
11．下列不属于可逆反应的是（　　）
A．Pb+PbO2+4H++2SO42﹣ 2PbSO4+2H2O
B．2SO2+O2 2SO3
C．Cl2+H2O HCl+HClO
D．2NO2 N2O4
12．下列有关化学反应原理的说法不正确的是（　　）
A．强酸和强碱的中和反应的活化能接近于零，所以反应速率很高
B．过程的自发性既能用于判断过程的方向，也能用于确定过程发生的速率
C．电解质溶液导电的过程中，一定发生了电解质溶液的电解
D．化学变化中，各种原子的数目是恒定的，所谓资源匮乏只是元素的分布发生了变化
13．下列说法正确的是（　　）
A．在常温下，放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B．NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) 此反应的发生是熵增的过程
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
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
14．下列反应中，不属于可逆反应的是（　　）
A．2NO2=N2O4与N2O4=2NO2
B．H2+I2 2HI与2HI H2+I2
C．CO2+H2O=H2CO3与 H2CO3=CO2↑+H2O
D．CaO+CO2=CaCO3与CaCO3 CaO+CO2↑
15．下列有关反应限度的说法错误的是（　　）
A．某条件下可逆反应达到限度之前，逆反应速率逐渐增大可能与生成物浓度逐渐增大有关
B．可逆反应的限度不随反应条件的改变而改变
C．化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
D．炼铁高炉尾气中CO含量不随高炉高度改变而改变，是因为有关反应达到了限度
16．CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O是CO2综合利用的一种方法。下列关于该反应的说法正确的是（　　）
A．适当升温能加快反应速率
B．催化剂对反应速率无影响
C．达到平衡时，正反应速率为0
D．达到平衡时，CO2能100%转化为CH4
二、综合题
17．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是　 　。
（2）甲组同学取2
mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为　 　 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是　 　。
（4）丙组同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液，加入6mL0.1mol· L-1 FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红
实验②检验的离子是　 　(填离子符号)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有　 　(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为　 　。
18．相关规律
（1）ΔH　 　0，ΔS　 　0的反应，任何温度下都能自发进行。
（2）ΔH　 　0，ΔS　 　0的反应任何温度下都不能自发进行。
（3）ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，　 　对反应的方向起决定性作用。
①当ΔH<0，ΔS<0时，　 　下反应能自发进行。
②当ΔH>0，ΔS>0时，　 　下反应能自发进行。
（4）当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。
①常温下的放热反应，　 　对反应方向起决定性作用。
②常温下的吸热反应，　 　对反应方向起决定性作用。
19．运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
（1）生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 ΔH=+131.3kJ mol-1，ΔS=+133.7J mol-1 K-1，该反应在低温下　 　(“能”或“不能”)自发进行。
（2）已知在400℃时，的。相关化学键键能数据为
化学键 N≡N H-H N-H
键能 946 436 390.8
回答下列问题：①在400℃时，(g的K2=　 　(填数值)，ΔH=　 　。
②400℃时，在1L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol，则此时反应　 　(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡　 　(填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂　 　(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
（3）氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是　 　
②若在250℃、p1为105Pa的条件下，反应达到平衡，此时B点N2的分压为　 　Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
20．过度排放会导致全球变暖，将捕集并转化为高附加值能源产品，可有效缓解环境问题。
（1）Ⅰ.膜法分离烟气中的原理如图所示。
吸收烟气中的过程中，A电极上发生的电极反应为　 　。
Ⅱ.甲烷催化二氧化碳重整制合成气过程中主要发生反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（2）常压下，将等物质的量和以一定流速通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和水蒸汽的流量随温度变化如图所示。
①反应Ⅱ在一定温度下能够发生的原因可能是　 　。
②温度低于873K时，水蒸汽的流出量随温度升高而增大的原因是　 　。
③在873~1200K间，反应Ⅱ和反应Ⅲ的反应速率随温度升高上升幅度较大的是　 　。(填“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)
（3）Ⅲ.利用可见光催化还原，可将转化为化学原料(、等)。
蛋黄型空心球催化剂技术极大地增强了对可见光的吸收，其原理如图所示，该过程可描述为　 　。
21．在化学反应A(g)+B(g) 2C(g)+D(g) ΔH=QkJ·mol-1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）ΔH　 　0(填“＞”“＜”或“=”)。
（2）熵变ΔS　 　0(填“＞”“＜”或“=”)。
（3）该反应　 　自发进行(填“能”或“不能”)。
（4）升高温度平衡常数K　 　(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向　 　方向移动。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．相同物质的量的同种物质，气态的熵比液态的熵大，则物质的熵：
，故A不符合题意；
B．气体的物质的量越大，熵越大，则物质的熵：
，故B符合题意；
C．相同物质的量的同种物质，固态的熵小于液态，则物质的熵：
，故C不符合题意；
D．相同物质的量的同种物质，固态的熵小于气态，则物质的熵：1mol干冰
，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】相同物质等物质的量时，混乱度越大，熵越大，气体大于液体大于固体，结合选项进行判断
2．【答案】D
【解析】【解答】A.根据反应原理和盖斯定律可知，ΔH3=ΔH2-ΔH1，由于ΔH3<0为负值，故ΔH1>ΔH2，A不符合题意；
B. 反应①与反应②中，正反应气体体积减小，故为熵减，ΔS<0，ΔH1和ΔH2均小于0为放热反应，根据吉布斯自由能定义ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应才能自发进行，要使ΔG<0，温度T值比较小才能满足，所以，反应要在较低温度能自发进行，B不符合题意；
C. 从平原初到高原，氧气浓度减小，反应①平衡逆移，反应③正移，人体血液中c(HbO2)将降低，C不符合题意；
D. 把CO中毒的人转到高压氧仓中，反应①平衡正移，c(HbO2)增大，而反应③可样直接影响的是氧气浓度，氧气浓度增大，平衡逆移c(HbO2)增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.根据盖斯定律即可利用③进行比较即可
B.焓变和熵变均小于0，根据＜0，进行判断即可
C.氧气含量降低导致平衡发生了移动，物质的量也发生变化
D.氧气含量增大导致③发生移动，导致逆向移动
3．【答案】A
【解析】【解答】A．升高温度，反应物的能量增加，有效碰撞的次数增多，反应速率加快，A符合题意；
B．在密闭容器中充入氢气，能增大反应物的浓度，从而加快反应速率，B不符合题意；
C．达到平衡时，反应仍在进行，只是正反应与逆反应速率相等，所以反应速率：v(正)=v(逆)＞0，C不符合题意；
D．合成氨反应为可逆反应，达到平衡时，反应仍在进行，N2和H2不能100%转化为NH3，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】AB．依据影响反应速率的因素分析；
C．依据化学平衡是动态平衡；
D．可逆反应进行不到底。
4．【答案】D
【解析】【解答】解：反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，在反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.76kJ/mol，可知该反应吸热，且熵值增大，
根据△G=△H﹣T △S判断，反应能自发进行，必须满足△H﹣T △S＜0才可，即熵增大效应大于能量效应．
故选D．
【分析】由反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.76kJ/mol，可知该反应吸热，且熵值增大，根据△G=△H﹣T △S判断，反应能自发进行，必须满足=△H﹣T △S＜0才可．
5．【答案】A
【解析】【解答】解：反应过程中化学键断裂，存在原子有S原子、16O原子、18O原子，原子重新组合生成物质，二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下，生成三氧化硫；而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气，所以18O2中的18O通过化合反应存在于SO3中，SO3 中的18O通过分解反应会存在于SO2中，最终SO3、SO2、O2中都含有18O．
故选A．
【分析】从化学键角度来说，化学反应本质是旧键断裂，形成原子，原子重新组合，形成新键．可逆反应不可能100%地全部转化，据此判断．
6．【答案】B
【解析】【解答】A.任何可逆反应都有一定的限度，但化学反应不同，限度不同，故A不符合题意；
B.可逆反应不可能完全转化，反应物的转化率不可能达到100%，但有些可逆反应容易发生，如氨气溶于水与水反应就是容易发生的可逆反应，故B符合题意；
C.当化学反应达到反应限度时，正逆反应速率相等，但反应没有停止，所以所有物质的微粒均变化，只不过生成与消耗的物质的量相等，故C不符合题意；
D.化学反应限度是在一定条件下的平衡状态，当外界条件发生改变时，正逆反应速率不相等，则平衡发生移动，即化学反应的限度可以通过改变条件而改变，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在不同的条件下，化学反应限度不同，当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等但不为0，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，当外界条件发生改变，平衡发生移动，化学反应限度变化。
7．【答案】D
【解析】【解答】①反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)的△S＜0，在室温下可自发进行，则△H-T △S＜0，则△H＜0，故①错误；②反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) 中有气体生成，△S＞0，室温下不能自发进行，则△H-T △S＞0，说明该反应的ΔH＞0，故②错误；③反应MgCl2(l)=Mg(l)＋Cl2(g)中有气体生成，△S＞0，一般而言，分解反应是吸热反应，ΔH＞0，故③正确；④常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的△S＞0，反应不能自发进行，则△H-T △S＞0，则该反应的ΔH＞0，故④正确；
故答案为：D。
【分析】此题考查反应进行的方向判断，根据化学方向判断的两个依据，焓变和熵变共同判据来判断反应的方向，反过来根据反应自发进行的方向来判断其中的两个判据的大小。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．工业合成氨的反应是氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气，为可逆反应，合成氨气是放热反应，高温下增大了催化剂的活性，但不利于反应正向进行；
B．工业制硫酸接触室中的反应二氧化硫在催化剂作用下与氧气反应生成三氧化硫，为可逆反应；
C．实验室是用乙酸和乙醇在浓硫酸做催化剂作用下生成乙酸乙酯，为可逆反应；
D．实验室用NaOH 溶液吸收多余的Cl2，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，为可逆反应，产物与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，促进水和氯气的反应正向移动，可使反应完全转化，总反应为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，不是可逆反应；
则反应限度最大的为D选项，
故答案为：D。
【分析】非可逆反应的限度较可逆反应是大的。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．酯化反应中浓硫酸的作用是催化和吸水，A不符合题意；
B．熵变反映反应过程的混乱度，虽然反应前后物质的化学计量数之和相等，但乙醇、乙酸乙酯不能电离，乙酸的电离大于水的电离，则混乱度减小，△S＜0，B符合题意；
C．ΔH＜0为放热反应，温度降低利于平衡正向移动，平衡转化率增大，若△H接近于0，则温度变化对平衡转化率的影响不大，C不符合题意；
D．压强对气体参加的反应有影响，由于该反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 酯化反应中浓硫酸的作用是催化和吸水。
B. 熵变反映反应过程的混乱度，混乱度减小，△S＜0。
C.根据勒夏特列原理进行分析。
D. 压强对气体参加的反应有影响。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．根据盖斯定律，焓变只与反应体系的始态和状态有关，与反应条件无关，同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故A不符合题意；
B．灼热的铂丝与NH3、O2的混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应，故B不符合题意；
C．水结冰的过程在低温条件能自发进行，故C符合题意；
D．根据，混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.ΔH与反应条件无关；
B.铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应；
C.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。
11．【答案】A
【解析】【解答】解：A．Pb+PbO2+4H++2SO42﹣ 2PbSO4+2H2O，可充电电池的反应中向两个方向反应的条件不同，为不可逆反应，故A选；
B.2SO2+O2 2SO3，同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行，属于可逆反应，故B不选；
C．Cl2溶解于水，Cl2+H2O HClO+HCl，属于可逆反应，故C不选；
D.2NO2 N2O4，同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行属于可逆反应，故D不选；
故选：A．
【分析】可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应．注意条件相同，同时向正逆两个方向进行．
12．【答案】B
【解析】【解答】A、酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能接近0，故A正确；
B、过程的自发性与反应速率无关，可确定过程能否发生，故B错误；
C、电解质溶液导电，可能是电解质电解如氯化铜溶液电解是氯化铜被电解，也可能是电解电解质和水如硫酸铜溶液，也可能是电解溶剂水，实验一定是电解质溶液电解，故C正确；
D、化学变化中，遵循原子守恒，反应实质是原子的重新组合，各种原子的数目是恒定的，所谓资源匮乏只是元素的分布发生了变化，故D正确；
故选B．
【分析】A、酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能接近0；
B、过程的自发性与反应速率无关；
C、电解质溶液导电，可能是电解质电解，也可能是电解电解质和水，也可能是电解水；
D、化学变化中，原子守恒，所谓资源匮乏只是元素的分布发生了变化．
13．【答案】B
【解析】【解答】A．常温下，某些吸热反应也可以自发进行，依据△G=△H-T△S分析，△G<0时可自发进行，当△H>0，△S>0时，只要熵增较大，常温下可以有△G<0，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，是吸热反应，常温下可以自发进行，A不符合题意；
B．反应NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)中，反应前为固体，反应后为三种气体，气体的熵比固体大，故反应是熵增反应，B符合题意；
C．依据反应自发进行的判断依据△G=△H-T△S分析，△G<0时可自发进行，△G>0时不可自发进行，因此反应能否自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定，C不符合题意；
D．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 A. 某些吸热反应也可以自发进行，依据△G=△H-T△S＜0分析判断；
B. 反应前为固体，反应后为三种气体，气体的熵比固体大，反应向熵变增大的方向进行；
C. 依据反应自发进行的判断依据△G=△H-T△S＜0分析;
D. 催化剂改变反应速率不改变化学平衡.
14．【答案】D
【解析】【解答】解：A，B，C中均为可逆反应，只有D中反应条件不同，二者不是可逆反应，
故选D．
【分析】可逆反应可正逆两个方向进行，且反应条件相同，以此来解答．
15．【答案】B
【解析】【解答】解：A、某条件下可逆反应达到限度之前，生成物浓度逐渐增大，正逆反应速率都会加快，即逆反应速率逐渐增大可能与生成物浓度逐渐增大有关，故A正确；
B、可逆反应的限度会随反应条件：温度、压强、催化剂等条件的改变而改变，故B错误；
C、反应物在平衡状态下的转化率最大，产物的产率最高，故C正确；
D、有关反应达到了平衡状态，各组分的含量不会随着时间的改变而变化，故D正确．
故选B．
【分析】一般来说，达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，反应物在平衡状态下的转化率最大，产物的产率最高，化学平衡会随温度、压强、催化剂等条件的改变而改变，以此解答该题．
16．【答案】A
【解析】【解答】A.温度越高反应的速率越快，所以适当升温能加快反应速率，A符合题意；
B.使用催化剂加快化学反应的速率，所以催化剂对反应速率有影响，B不符合题意；
C.化学平衡是动态平衡，所以达到平衡时，正反应速率大于0，C不符合题意；
D.反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以达到平衡时，CO2不可能100%转化为CH4，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.温度越高反应的速率越快；
B.使用催化剂加快化学反应的速率；
C.化学平衡是动态平衡；
D.反应是可逆反应。
17．【答案】（1）防止Fe2+被氧化
（2）2Fe2++Cl2=2Fe3-+2Cl-
（3）隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
（4）Fe2+；Fe3+；可逆反应
【解析】【解答】（1）由于Fe2+具有强还原性，易被空气中的O2氧化，因此在配制FeCl2溶液时，常加入少量铁屑，以防止Fe2+被氧化；
（2）Cl2具有氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，自身还原为Cl-，该反应的离子方程式为：Cl2＋＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－；
（3）由于FeCl2易被空气中的O2氧化，因此在实验过程中，应隔绝空气，防止O2造成干扰；由于煤油的密度比水小，浮在水面上，因此可起到隔绝空气的作用；
（4）步骤②中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中存在Fe2+；实验③加入KSCN溶液后，溶液显红色，说明溶液中存在Fe3+，而所加的I-过量的，因此可说明该反应为可逆反应；
【分析】（1）配制FeCl2溶液时，应防止Fe2+被氧化；
（2）Cl2具有氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，自身还原为Cl-，据此写出反应的离子方程式；
（3）煤油的密度比水小，浮在水面上，起到隔绝空气的作用；
（4）根据实验过程进行分析；
18．【答案】（1）<；>
（2）>；<
（3）温度；低温；高温
（4）焓变；熵变
19．【答案】（1）不能
（2）2；；=；向右；不改变
（3）；
【解析】【解答】（1）因为该反应，高温下能自发进行，低温下不能自发进行；
（2）①相同温度下，正逆反应的平衡常数互为倒数，所以，反应物的总键能-生成物的总键能，；
②根据，反应达平衡状态，等于；
③恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，容器体积增大，相当于减小压强，合成氨反应的平衡正向移动，催化剂降低活化能，加快反应速率，但是不改变反应的焓变；
（3）①其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数越大，所以；
②根据三段式：，，，，。
【分析】（1）依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
（2）①相同温度下，正逆反应的平衡常数互为倒数；反应物的总键能-生成物的总键能；
②通过计算比较Qc与K的大小判断；
③依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
（3）①根据影响化学平衡移动的因素分析；
②根据三段式法计算。
20．【答案】（1）+2H2O+2e-=+2OH-
（2）反应II的>0，反应能白发进行，则S>0；反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ都是吸热反应，温度低于873K时，随着温度的升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度；反应Ⅱ
（3）蛋黄型空心球催化剂吸收紫外线的能量，使H2O失去电子生成O2和H+，CO2得到电子生成CH4、CH3OH、H2O
【解析】【解答】（1）由题图可知，A极上转化为，发生的是还原反应，则A极为阴极，电极反应为+2H2O+2e-=+2OH-。
（2）①根据盖斯定律，反应II=反应I-反应II，则=+247. 1kJ/mol-205.9kJ/mol=+41.2kJ/mol，反应II的>0，反应能白发进行，则S>0。
②反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ都是吸热反应，温度低于873K时，随着温度的升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度，所以水蒸汽的流出量随温度升高而增大。
③由图中信息可知，在873-1200K间升高温度，CO2 的转化率始终大于CH4，说明在该温度范围内反应II 的化学反应速率始终大于反应III。
（3）由图可知，该过程可描述为蛋黄型空心球催化剂吸收紫外线的能量，使H2O失去电子生成O2和H+，CO2得到电子生成CH4、CH3OH、H2O。
【分析】（1）依据元素化合价降低，作阴极；元素化合价升高，作阳极；
（2）①根据盖斯定律；依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
②根据影响化学平衡移动的因素分析；
③依据图中信息判断；
（3）依据图中信息进行描述。
21．【答案】（1）＜
（2）＞
（3）能
（4）减小；逆反应
【解析】【解答】(1)由图象可知，反应物的键能总和E1<生成物键能总和E2，则ΔH= E1- E2<0，即Q<0，所以该反应为放热反应；
(2) 由反应方程式可知，反应前后气体体积增大，所以熵变ΔS >0；
(3) 由ΔH-TΔS <0可判断，该反应能够自发进行；
(4)由于该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以平衡常数K减小。
【分析】（1）根据反应物和生成物能量的相对大小，确定反应的热效应；
（2）根据反应前后气体分子数的变化分析熵变；
（3）若ΔH-TΔS<0，则反应能自发进行；
（4）根据温度对平衡移动的影响，分析升高温度平衡常数的变化；