2.3 化学反应的方向（含解析） 同步测试 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.3 化学反应的方向（含解析） 同步测试 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 334.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-30 00:00:00 | ||
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文档简介
2.3 化学反应的方向 同步测试
一、单选题
1．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
B．能够自发进行的反应一定是放热反应
C．ΔH＜0的反应均是自发进行的反应
D．能够自发进行的反应一定是熵增的反应
2．一定条件下发生反应：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<0
C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0
3．水凝结成冰中，其焓变和熵变正确的是（ ）
A．△H>0 △S＜0 B．△H＜0 △S>0
C．△H>0 △S>0 D．△H＜0 △S＜0
4．为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g) cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
5．下列反应或过程没有自发性的是（ ）
A．高温下，煅烧石灰石 B．常温下，水分解成氢气与氧气
C．双氧水在催化作用下分解 D．常温下，冰融化为水
6．下列有说法正确的是
A．对反应A→B，1min内消耗4molA的反应速率一定比1min内消耗2molA的反应速率快
B．糕点包装袋内放置抗氧化剂是为了减缓食物氧化速率
C．实验室用盐酸跟锌片反应制，用粗锌比纯锌速率快，主要目的是为了增大锌片和盐酸的接触面积从而加快反应速率
D．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
7．反应CH3OH（g）+NH3（g）═CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下才能自发向右进行，则该反应的△H、△S应为（ ）
A．△H＞0、△S＜0 B．△H＜0、△S＞0
C．△H＞0、△S＞0 D．△H＜0、△S＜0
8．下列关于反应自发性的说法正确的是（ ）
A．△H＜0、△S＞0的反应，有利于自发进行
B．化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
C．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．自发反应在任何条件下都能自动进行，现象明显
9．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．平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
10．下列说法错误的是（ ）
A．反应(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)的熵值增加
B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，固态时熵值最小
C．NH4NO3溶于水吸热，所以其溶解于水不是自发过程
D．由于合成氨反应ΔH<0，ΔS<0，所以该反应低温下能自发进行
11．下列说法中正确的是（ ）
A．非自发反应在任何条件下都不能实现
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．熵增加且放热的反应一定是自发反应
12．下列说法正确的是（ ）
A．凡是放热反应都是自发反应上
B．自发反应都是熵增大的反应
C．吸热反应可能是自发反应
D．凡是需要加热才能发生的反应都是非自发进行的
13．下列说法错误的是（ ）
A．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程的
B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C．升高温度和增大浓度都可以增加反应物分子中活化分子百分数
D．合成氨工业中要对原料气进行净化，主要是为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”
14．Ni可活化C2H6制得CH4，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（ ）
A．中间体2→中间体3的活化能小于中间体1→中间体2
B．Ni在该反应中作催化剂
C．可以用焓判据来判断该反应是否自发进行
D．Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=+6.57kJ·mol-1
15．下列反应均可在室温下自发进行，其中△H＞0，△S＞0的是（ ）
A．4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)
B．NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
D．2Cu(s)+CO2(g)+O2(g)+H2O(g)=Cu2(OH)2CO3(s)
16．“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理、等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。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，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
二、综合题
17．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 ．
18．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”)。
19．氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。
（1）已知25℃时：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol
则N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= kJ/mol
（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：
N2 H2 NH3
投料Ⅰ 1.0mol/L 3.0mol/L 0
投料Ⅱ 0.5mol/L 1.5mol/L 1.0mol/L
①按投料Ⅰ进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%，则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为 。
②按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为 （填“正向”或“逆向”）。
③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
④L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 。
（3）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下：
①电极b上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）。
②写出电极a的电极反应式 。
20．天然气是一种清洁的化石燃料，也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料，合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。
CH4（g）+ CO2（g） 2CO（g）+ 2H2（g）△H=+247.3 kJ·mol-1 ①
CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g） △H=+206.2 kJ·mol-1 ②
（1）Ⅰ、合成甲醇的主要反应为：2H2（g）+ CO（g） CH3OH（g） △H=-90.8 kJ·mol-1
该反应熵变△S 0（填“＞、＝或＜” )，该反应在 （填“高温”或“低温”）条件下能自发进行。
（2）生产过程中，合成气要循环，其目的是： 。
（3）T℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下，比较此时正、逆反应速率的大小：v（正） v（逆）（填“＞”“＜”或“＝”）
物质 H 2 CO CH3OH
浓度/(mol·L—1) 0.20 0.10 0.40
（4）在恒温恒容条件下，充入一定量的H2和CO，发生反应上述反应，则该反应达到平衡状态的标志有（ ）
A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的总压强保持不变
C．甲醇的浓度保持不变 D．v正（H2）= v逆（CH3OH）
（5）在恒温恒容条件下，要提高反应2H2 （g）+ CO（g） CH3OH（g）中CO的转化率，可以采取的措施是（ ）
A．升温
B．加入催化剂
C．增加CO的浓度
D．增加H2的浓度
E．充入惰性气体
F．分离出甲醇
（6）Ⅱ、合成甲醇的另一反应为：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－akJ·mol－1（a＞0）。
在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列措施中能使 增大的是______（填编号）。
A．升高温度
B．恒温恒容下充入He(g)
C．将H2O(g)从体系中分离
D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
（7）经计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20L2·mo l-2。若改变条件 （填选项），可使K＝1。
A．增大压强 B．增大反应物浓度 C．降低温度
D．升高温度 E．加入催化剂
（8）10min内，用H2表示的该反应的化学反应速率为= mol-1·L-1·min-1
21．进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
I、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理为：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)。
（1）该反应的△S 0(填“>”、“=”或“<”)。
（2）II、已知反应N2O4(g) 2NO2(g) △H，随温度升高，混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率(气体颜色越浅，透光率越大)随时间变化情况。
下列说法能说明透光率不再发生改变的有 。
a．气体颜色不再改变 b．△H不再改变
c．v正(N2O4)=2v逆(NO2) d．N2O4的转化率不再改变
（3）III、用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)的标准燃烧热为－890kJ/mol，蒸发1mol H2O(l)需要吸收44kJ热量。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1114
kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=﹣114 kJ/mol
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式： 。
（4）在温度为T1℃和T2℃时，分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表：
时间/min 温度/℃ 0 10 20 40 50
T1 1.2 0.9 0.7 0.4 0.4
T2 1.2 0.8 0.56 … 0.5
①温度为T1℃时，0~20min内，v(CH4)= 。
②温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2，达新平衡时CH4的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．同种物质的熵值，液体大于固体，故冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程，A说法符合题意；
B．能够自发进行的反应中， G＜0， G=ΔH-TΔS，不一定是放热反应，B说法不符合题意；
C． G＜0的反应能够自发进行，ΔH＜0的反应不一定是自发进行的反应，C说法不符合题意；
D．能够自发进行的反应一定是 G＜0，不一定为熵增的反应，D说法不符合题意；
故答案为：A。
【分析】易错分析：B.大多数自发进行的反应是放热反应，但是有些吸热反应也可以自发进行。
D.判断一个反能否自发进行要结合熵判据和涵判据，单一判断都是不准确的。
2．【答案】A
【解析】【解答】依据反应和图像：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，反应是熵减少的反应，即△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，即△H＜0，
故答案为：A
【分析】由反应方程式中气体系数确定熵变 S；再由物质能量确定反应热效应 H；
3．【答案】D
【解析】【解答】水凝结成冰的过程放热，△H＜0，体现混乱程度减弱，熵减小，△S＜0，
故答案为：D。
【分析】同一物质由液态变为固态的过程需要放出热量，体系的熵减小。
4．【答案】D
【解析】【解答】从图分析，压强越大，Z的体积分数越大，说明该反应正反应方向为气体体积减小的方向，即熵减。温度越高，Z的体积分数越小，说明该反应为放热反应，即焓变小于0。
故答案为：D。
【分析】在可逆反应中，增大压强，反应会向气体体积减小的方向进行；当正反应为吸热的反应时，升高温度，反应会向正反应方向进行。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．煅烧石灰水的反应是一个熵增焓增的反应，高温下可自发进行，A不符合题意；
B．水分解成氢气与氧气的反应不能自发进行，在外接电源的作用下电解，B项符合题意；
C．双氧水在催化作用下自发分解，C不符合题意；
D．常温下，冰融化为水为自发过程，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．反应速率是单位时间内反应物的物质的量浓度的变化，而不是反应物的物质的量的变化，故A不符合题意；
B．包装袋内放置除氧剂，可防降低氧气浓度，减缓食物氧化速率，故B符合题意；
C．用盐酸跟锌片反应，用粗锌是利用原电池原理以加快反应速率，和增大反应物的接触面积无关，故C不符合题意；
D．根据，水结冰的过程在低温条件能自发进行，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．反应速率是单位时间内反应物的物质的量浓度的变化，与时间长短也有关；
B．除氧剂可防降低氧气浓度；
C．利用原电池原理以加快反应速率；
D．根据分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】解：反应CH3OH（g）+NH3（g）═CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下才能自发向右进行，则满足△H﹣T△S＜0，
A．△H＞0、△S＜0，△H﹣T△S＞0，反应不能自发进行，故A 错误；
B．△H＜0、△S＞0，要保证△H﹣T△S＜0，则T为低温，故B错误；
C．△H＞0、△S＞0，要保证△H﹣T△S＜0，则T为高温，故C正确；
D．△H＜0、△S＜0，△H﹣T△S＜0一定成立，反应在任何温度下一定能够自发进行，故D错误；
故选：C．
【分析】在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示．且△G=△H﹣T△S：当△G=△H﹣T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行，据此判断．
8．【答案】A
【解析】【解答】A．△H<0，△S>0，所有温度下△H-T△S<0，反应自发进行，选项A符合题意；
B．大多数化合反应是放热反应，如C+CO22CO是吸热反应，大多数分解反应是吸热反应，尿素分解是放热反应，选项B不符合题意；
C．不能单独用焓判据或熵判据判断反应的自发性，所以吸热反应不一定是非自发反应，熵增大的反应不一定是自发反应，选项C不符合题意；
D．自发反应是在一定条件下进行的，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】判断反应是否自发可以根据即可判断
9．【答案】D
【解析】【解答】A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，A不符合题意；
B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，B不符合题意；
C.平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，C不符合题意；
D.活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.判断反应的自发进行，应综合考虑焓判据和熵判据；
B.熵值体现的是体系的混乱程度；
C.根据平衡常数的含义进行分析；
D.有效碰撞是指能发生反应的碰撞；
10．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应为气体增多的反应，所以熵值增加，A不符合题意；
B．同一物质的固、液、气三种状态的混乱程度增大，即熵值依次增大，B不符合题意；
C．硝酸铵溶于水虽吸热，但溶于水熵增，该过程可自发进行，C符合题意；
D．ΔH＜0，ΔS＜0，则低温下，该反应ΔG=ΔH-TΔS＜0能自发进行，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据应ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A、非自发反应在一定条件下能实现自发进行，如△H＞0，△S＞0的反应高温下可以自发进行，低温下反应非自发进行，故A错误；
B、自发反应不一定是熵增大，如△H＜0，△S＜0低温下反应自发进行，非自发反应不一定是熵减小或不变，也可以增大，如△H＞0，△S＞0低温下是非自发进行的反应，故B错误；
C、凡是放热反应不一定是自发的，如△H＜0，△S＜0高温下反应不能自发进行，吸热反应不一定是非自发的，如△H＞0，△S＞0的反应高温下可以自发进行，故C错误；
D、熵增加且放热的反应，△H＜0，△S＞0，得到△H﹣T△S＜0，反应一定是自发反应，故D正确；
故选D．
【分析】依据自发进行的反应依据是△H﹣T△S＜0分析判断，反应自发进行取决于焓变、熵变和温度因素的影响．
12．【答案】C
【解析】【解答】A．反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若，，反应能否自发，和温度有关，与反应是否放热无关，A项不符合题意；
B．自发反应不一定是熵增大的反应，比如氨气和氯化氢反应生成氯化铵能自发进行，该反应是熵减反应，B项不符合题意；
C．吸热反应可能会自发进行，氯化铵与氯氧化钡晶体为吸热反应，常温下就能进行，C项符合题意；
D．燃料的燃烧需要点燃，是自发进行的反应，需要加热才能发生的反应不一定都是非自发进行的，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.ΔH-TΔS<0时反应自发进行，与反应吸热还是放热、熵增还是熵减以及反应条件无关。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．发生离子反应的条件之一是生成气体，气体增多，混乱度增加，，A不符合题意；
B．该反应不能自发进行，所以，根据方程式可知，因此，B不符合题意；
C．升高温度可以增加反应物分子中活化分子百分数，增大浓度可以增加反应物分子中活化分子数，但是活化分子百分数不变，C符合题意；
D．合成氨工业中要对原料气进行净化，主要是为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．气体增多，混乱度增加；
B．依据分析；
C．依据增大浓度、增大压强能增大单位体积内的活化分子数；升高温度、使用催化剂可以增大活化分子百分数；
D．杂质会使催化剂“中毒”，失去活性。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．中间体2→中间体3的活化能为49.5-(-154.82)kJ/mol=205.32kJ/mol，中间体1→中间体2的活化能为-28.89-(-56.21)=27.32kJ/mol，则中间体2→中间体3的活化能大于中间体1→中间体2，故A不符合题意；
B．催化剂在反应前后不发生变化，而Ni最后变成NiCH2，是该反应的反应物而非催化剂，故B不符合题意；
C．该反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57kJ·mol-1，反应前后气体的物质的量相同，熵值几乎不变，该反应放热有利于自发进行，故C符合题意；
D．ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=-6.57 kJ·mol-1-0 kJ·mol-1=-6.57 kJ·mol-1，则Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57kJ·mol-1，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.中间体2→中间体3的活化能最大；
B.Ni为该反应的反应物；
D.根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量计算。
15．【答案】C
【解析】【解答】A. 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的气体物质的量减少，△S<0，A不符合题意；
B.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 的气体物质的量减少，△S<0，B不符合题意；
C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)分解反应是吸热反应，△H>0，反应后气体的物质的量增大，△S>0，C符合题意；
D.2Cu(s)+CO2(g)+O2(g)+H2O(g)=Cu2(OH)2CO3(s)反应后气体物质的量减小，△S<0，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】若反应能够自发进行，则ΔH-TΔS<0，据此结合选项所给反应的方程式分析。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．SO2、NO2、NO都是气体，SO3为固体，这个反应属于气体物质的量减少的反应，该反应为熵减，即＜0，故A说法不符合题意；
B．气体变为固体需要放出热量，因此中的＜41.8kJ/mol，故B说法不符合题意；
C．用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，v(SO2)生成：反应向逆反应方向进行，v(NO2)消耗：反应向正反应方向进行，因此v(SO2)生成= v(NO2)消耗，说明反应达到平衡，故C说法不符合题意；
D．标准状况下的反应中SO3为固体，浓度视为常数，及时分离出固体SO3，化学平衡不移动，对废气的转化无影响，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该反应为气体体积减小的反应；
B.固态三氧化硫具有的能量小于气态，生成固态三氧化硫时放出的热量更多；
C.正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态。
17．【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。
18．【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
19．【答案】（1）－92.2
（2）K＝ ；逆向；减小；温度；L2＞L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率
（3）还原；2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O
【解析】【解答】（1）已知25℃时：①N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183 kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol③4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol根据盖斯定律①+②×3/2﹣1/2×③得N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.2kJ/mol；（2）①因为平衡常数等于生成物浓度的幂次方之积与反应物浓度的幂次方之积的比值，所以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数表达式为K＝ ；②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度为3.0mol/L×（1－40%）＝1.8mol/L＞1.5mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为逆向；③由（1）得出合成氨为放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应的化学平衡常数变小；④i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度；ii、由N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＜0可知温度高，氢气转化率减小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率增大，图中等温度时L2对应的氢气转化率增大，则压强L1＜L2；（3）①Pt电子通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原发生还原反应；②因为a极为负极，负极是氨气发生失去电子的氧化反应变成氮气，且OH－向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律可以计算出氮气和氢气制取氨气的焓变；
（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比；
③合成氨是放热的反应，所以升高温度其平衡常数会减小；
④升高温度平衡会逆向进行；
（3）b电极是正极，得到电子，发生的是还原反应；
电极a发生的反应是氨气失去电子结合氢氧根离子生成氮气和水。
20．【答案】（1）<；低温
（2）提高原料利用率
（3）＞
（4）B；C
（5）D；F
（6）C；D
（7）C
（8）0.075
【解析】【解答】（1）该反应为气体分子数减小的反应，故ΔS<0；反应自发进行，则要求ΔH-TΔS＜0，由于该反应的ΔS<0，ΔH<0，故反应在低温条件下自发进行；
（2）合成气要循环，可增大原料的利用率；
（3）该时刻下，故反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率；
（4）A、反应在恒容条件下进行，故混合气体的体积不变，由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，混合气体的质量保持不变，结合密度公式可知，混合气体的密度一直不变，因此密度保持不变不能判断反应达到平衡状态，A不符合题意；
B、该反应为气体体积减小的反应，故反应过程中混合气体的压强发生变化，当其不变时，可确定反应达到平衡状态，B符合题意；
C、甲醇的浓度在反应过程中发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态，C符合题意；
D、反应速率之比等于化学计量系数之比，故反应达到平衡状态时，v正(H2)=2v逆(CH3OH)，D不符合题意；
故答案为：BC；
（5）A、该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率降低，A不符合题意；
B、加入催化剂，平衡不移动，B不符合题意；
C、增大CO的浓度，平衡正向移动，但CO的转化率降低，C不符合题意；
D、增大H2的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，D符合题意；
E、恒容条件下，充入惰性气体，平衡不移动，CO的转化率不变，E不符合题意；
F、分离出甲醇，生成物的浓度减小，平衡正向移动，CO的转化率增大，F符合题意；
故答案为：DF；
（6）A、该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则反应体系中，n(CH3OH)减小、n(CO2)增大，故减小，A不符合题意；
B、恒容条件下充入He，平衡不发生移动，则反应体系中n(CH3OH)和n(CO2)均不变，故不变，B不符合题意；
C、将H2O从体系中分离，从生成物浓度减小，平衡正向移动，则反应体系中，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，故增大，C符合题意；
D、恒温恒容下在通入2mol CO2和3mol H2，则平衡体系中增大，D符合题意；
故答案为：CD；
（7）要使平衡常数增大，则反应应正向移动；且由于平衡常数只与温度有关，且该反应为放热反应，故应降低温度，C符合题意；
故答案为：C
（8），故用H2表示的速率；
【分析】（1）气体分子数减少，ΔS<0；根据复合判据分析；
（2）反应物循环利用，可增大反应物的利用率；
（3）根据Qc与K的大小关系确定反应进行的方向，从而确定正逆反应速率的大小；
（4）分析反应过程中各物理量是否发生变化，若发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态；
（5）增大CO的转化率，则平衡正向移动，根据平衡移动影响因素进行分析；
（6）根据平衡移动确定反应体系中CH3OH、CO2的物质的量的变化，从而确定答案；
（7）平衡常数只与温度有关，结合温度对平衡移动的影响分析；
（8）根据速率公式计算CH3OH的反应速率，结合速率之比等于化学计量系数之比确定H2的反应速率；
21．【答案】（1）>
（2）ad
（3）CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-844kJ/mol
（4）0.0125mol/(L min)；减小
【解析】【解答】（1）由于反应前后气体分子数增大，因此ΔS>0；
（2）a、气体颜色不再改变时，反应达到平衡状态，透光率不再改变，a符合题意；
b、ΔH是表示反应的热效应，只与物质具有能量的相对大小有关，ΔH不变，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意；
c、根据反应速率之比等于化学计量系数之比可得，当反应达到平衡状态时，2v正(N2O4)=v逆(NO2)，c不符合题意；
d、当N2O4的转化率不再改变时，说明反应达到平衡状态，此时透光率不再改变，d符合题意；
故答案为：ad
（3）CH4(g)燃烧热的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890KJ/mol，H2O(l)转化为H2O(g)的热化学方程式为：H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44Kj/mol；
CH4催化还原NO2反应的化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，根据盖斯定律可得，该反应的反应热，因此该反应的热化学方程式为：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-844kJ/mol；
（4）①由表格数据可知，0~20min内，参与反应的n(NO2)=0.5mol，根据反应的化学方程式可知，参与反应的n(CH4)=0.25mol，则0~20min内，用CH4表示的反应速率；
②达到平衡后，再充入0.5molCH4和1.2molNO2，由于温度和容器的体积均不变，因此反应体系的压强增大，平衡逆向移动，因此CH4的转化率减小；
【分析】（1）根据反应前后气体分子数的变化确定ΔS的大小；
（2）透光率不再变化，则说明反应达到平衡状态，据此结合选项进行分析；
（3）根据题干信息确定反应物和生成，结合盖斯定律计算反应热，从而写出反应的热化学方程式；
（4）①根据公式，结合表格数据计算反应速率；
②根据平衡移动进行分析；
一、单选题
1．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
B．能够自发进行的反应一定是放热反应
C．ΔH＜0的反应均是自发进行的反应
D．能够自发进行的反应一定是熵增的反应
2．一定条件下发生反应：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<0
C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0
3．水凝结成冰中，其焓变和熵变正确的是（ ）
A．△H>0 △S＜0 B．△H＜0 △S>0
C．△H>0 △S>0 D．△H＜0 △S＜0
4．为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g) cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
5．下列反应或过程没有自发性的是（ ）
A．高温下，煅烧石灰石 B．常温下，水分解成氢气与氧气
C．双氧水在催化作用下分解 D．常温下，冰融化为水
6．下列有说法正确的是
A．对反应A→B，1min内消耗4molA的反应速率一定比1min内消耗2molA的反应速率快
B．糕点包装袋内放置抗氧化剂是为了减缓食物氧化速率
C．实验室用盐酸跟锌片反应制，用粗锌比纯锌速率快，主要目的是为了增大锌片和盐酸的接触面积从而加快反应速率
D．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
7．反应CH3OH（g）+NH3（g）═CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下才能自发向右进行，则该反应的△H、△S应为（ ）
A．△H＞0、△S＜0 B．△H＜0、△S＞0
C．△H＞0、△S＞0 D．△H＜0、△S＜0
8．下列关于反应自发性的说法正确的是（ ）
A．△H＜0、△S＞0的反应，有利于自发进行
B．化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
C．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．自发反应在任何条件下都能自动进行，现象明显
9．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．平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
10．下列说法错误的是（ ）
A．反应(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)的熵值增加
B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，固态时熵值最小
C．NH4NO3溶于水吸热，所以其溶解于水不是自发过程
D．由于合成氨反应ΔH<0，ΔS<0，所以该反应低温下能自发进行
11．下列说法中正确的是（ ）
A．非自发反应在任何条件下都不能实现
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．熵增加且放热的反应一定是自发反应
12．下列说法正确的是（ ）
A．凡是放热反应都是自发反应上
B．自发反应都是熵增大的反应
C．吸热反应可能是自发反应
D．凡是需要加热才能发生的反应都是非自发进行的
13．下列说法错误的是（ ）
A．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程的
B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C．升高温度和增大浓度都可以增加反应物分子中活化分子百分数
D．合成氨工业中要对原料气进行净化，主要是为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”
14．Ni可活化C2H6制得CH4，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（ ）
A．中间体2→中间体3的活化能小于中间体1→中间体2
B．Ni在该反应中作催化剂
C．可以用焓判据来判断该反应是否自发进行
D．Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=+6.57kJ·mol-1
15．下列反应均可在室温下自发进行，其中△H＞0，△S＞0的是（ ）
A．4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)
B．NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
D．2Cu(s)+CO2(g)+O2(g)+H2O(g)=Cu2(OH)2CO3(s)
16．“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理、等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。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，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
二、综合题
17．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 ．
18．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”)。
19．氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。
（1）已知25℃时：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol
则N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= kJ/mol
（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：
N2 H2 NH3
投料Ⅰ 1.0mol/L 3.0mol/L 0
投料Ⅱ 0.5mol/L 1.5mol/L 1.0mol/L
①按投料Ⅰ进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%，则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为 。
②按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为 （填“正向”或“逆向”）。
③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
④L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 。
（3）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下：
①电极b上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）。
②写出电极a的电极反应式 。
20．天然气是一种清洁的化石燃料，也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料，合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。
CH4（g）+ CO2（g） 2CO（g）+ 2H2（g）△H=+247.3 kJ·mol-1 ①
CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g） △H=+206.2 kJ·mol-1 ②
（1）Ⅰ、合成甲醇的主要反应为：2H2（g）+ CO（g） CH3OH（g） △H=-90.8 kJ·mol-1
该反应熵变△S 0（填“＞、＝或＜” )，该反应在 （填“高温”或“低温”）条件下能自发进行。
（2）生产过程中，合成气要循环，其目的是： 。
（3）T℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下，比较此时正、逆反应速率的大小：v（正） v（逆）（填“＞”“＜”或“＝”）
物质 H 2 CO CH3OH
浓度/(mol·L—1) 0.20 0.10 0.40
（4）在恒温恒容条件下，充入一定量的H2和CO，发生反应上述反应，则该反应达到平衡状态的标志有（ ）
A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的总压强保持不变
C．甲醇的浓度保持不变 D．v正（H2）= v逆（CH3OH）
（5）在恒温恒容条件下，要提高反应2H2 （g）+ CO（g） CH3OH（g）中CO的转化率，可以采取的措施是（ ）
A．升温
B．加入催化剂
C．增加CO的浓度
D．增加H2的浓度
E．充入惰性气体
F．分离出甲醇
（6）Ⅱ、合成甲醇的另一反应为：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－akJ·mol－1（a＞0）。
在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列措施中能使 增大的是______（填编号）。
A．升高温度
B．恒温恒容下充入He(g)
C．将H2O(g)从体系中分离
D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
（7）经计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20L2·mo l-2。若改变条件 （填选项），可使K＝1。
A．增大压强 B．增大反应物浓度 C．降低温度
D．升高温度 E．加入催化剂
（8）10min内，用H2表示的该反应的化学反应速率为= mol-1·L-1·min-1
21．进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
I、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理为：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)。
（1）该反应的△S 0(填“>”、“=”或“<”)。
（2）II、已知反应N2O4(g) 2NO2(g) △H，随温度升高，混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率(气体颜色越浅，透光率越大)随时间变化情况。
下列说法能说明透光率不再发生改变的有 。
a．气体颜色不再改变 b．△H不再改变
c．v正(N2O4)=2v逆(NO2) d．N2O4的转化率不再改变
（3）III、用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)的标准燃烧热为－890kJ/mol，蒸发1mol H2O(l)需要吸收44kJ热量。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1114
kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=﹣114 kJ/mol
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式： 。
（4）在温度为T1℃和T2℃时，分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表：
时间/min 温度/℃ 0 10 20 40 50
T1 1.2 0.9 0.7 0.4 0.4
T2 1.2 0.8 0.56 … 0.5
①温度为T1℃时，0~20min内，v(CH4)= 。
②温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2，达新平衡时CH4的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．同种物质的熵值，液体大于固体，故冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程，A说法符合题意；
B．能够自发进行的反应中， G＜0， G=ΔH-TΔS，不一定是放热反应，B说法不符合题意；
C． G＜0的反应能够自发进行，ΔH＜0的反应不一定是自发进行的反应，C说法不符合题意；
D．能够自发进行的反应一定是 G＜0，不一定为熵增的反应，D说法不符合题意；
故答案为：A。
【分析】易错分析：B.大多数自发进行的反应是放热反应，但是有些吸热反应也可以自发进行。
D.判断一个反能否自发进行要结合熵判据和涵判据，单一判断都是不准确的。
2．【答案】A
【解析】【解答】依据反应和图像：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，反应是熵减少的反应，即△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，即△H＜0，
故答案为：A
【分析】由反应方程式中气体系数确定熵变 S；再由物质能量确定反应热效应 H；
3．【答案】D
【解析】【解答】水凝结成冰的过程放热，△H＜0，体现混乱程度减弱，熵减小，△S＜0，
故答案为：D。
【分析】同一物质由液态变为固态的过程需要放出热量，体系的熵减小。
4．【答案】D
【解析】【解答】从图分析，压强越大，Z的体积分数越大，说明该反应正反应方向为气体体积减小的方向，即熵减。温度越高，Z的体积分数越小，说明该反应为放热反应，即焓变小于0。
故答案为：D。
【分析】在可逆反应中，增大压强，反应会向气体体积减小的方向进行；当正反应为吸热的反应时，升高温度，反应会向正反应方向进行。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．煅烧石灰水的反应是一个熵增焓增的反应，高温下可自发进行，A不符合题意；
B．水分解成氢气与氧气的反应不能自发进行，在外接电源的作用下电解，B项符合题意；
C．双氧水在催化作用下自发分解，C不符合题意；
D．常温下，冰融化为水为自发过程，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．反应速率是单位时间内反应物的物质的量浓度的变化，而不是反应物的物质的量的变化，故A不符合题意；
B．包装袋内放置除氧剂，可防降低氧气浓度，减缓食物氧化速率，故B符合题意；
C．用盐酸跟锌片反应，用粗锌是利用原电池原理以加快反应速率，和增大反应物的接触面积无关，故C不符合题意；
D．根据，水结冰的过程在低温条件能自发进行，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．反应速率是单位时间内反应物的物质的量浓度的变化，与时间长短也有关；
B．除氧剂可防降低氧气浓度；
C．利用原电池原理以加快反应速率；
D．根据分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】解：反应CH3OH（g）+NH3（g）═CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下才能自发向右进行，则满足△H﹣T△S＜0，
A．△H＞0、△S＜0，△H﹣T△S＞0，反应不能自发进行，故A 错误；
B．△H＜0、△S＞0，要保证△H﹣T△S＜0，则T为低温，故B错误；
C．△H＞0、△S＞0，要保证△H﹣T△S＜0，则T为高温，故C正确；
D．△H＜0、△S＜0，△H﹣T△S＜0一定成立，反应在任何温度下一定能够自发进行，故D错误；
故选：C．
【分析】在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示．且△G=△H﹣T△S：当△G=△H﹣T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行，据此判断．
8．【答案】A
【解析】【解答】A．△H<0，△S>0，所有温度下△H-T△S<0，反应自发进行，选项A符合题意；
B．大多数化合反应是放热反应，如C+CO22CO是吸热反应，大多数分解反应是吸热反应，尿素分解是放热反应，选项B不符合题意；
C．不能单独用焓判据或熵判据判断反应的自发性，所以吸热反应不一定是非自发反应，熵增大的反应不一定是自发反应，选项C不符合题意；
D．自发反应是在一定条件下进行的，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】判断反应是否自发可以根据即可判断
9．【答案】D
【解析】【解答】A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，A不符合题意；
B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，B不符合题意；
C.平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，C不符合题意；
D.活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.判断反应的自发进行，应综合考虑焓判据和熵判据；
B.熵值体现的是体系的混乱程度；
C.根据平衡常数的含义进行分析；
D.有效碰撞是指能发生反应的碰撞；
10．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应为气体增多的反应，所以熵值增加，A不符合题意；
B．同一物质的固、液、气三种状态的混乱程度增大，即熵值依次增大，B不符合题意；
C．硝酸铵溶于水虽吸热，但溶于水熵增，该过程可自发进行，C符合题意；
D．ΔH＜0，ΔS＜0，则低温下，该反应ΔG=ΔH-TΔS＜0能自发进行，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据应ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A、非自发反应在一定条件下能实现自发进行，如△H＞0，△S＞0的反应高温下可以自发进行，低温下反应非自发进行，故A错误；
B、自发反应不一定是熵增大，如△H＜0，△S＜0低温下反应自发进行，非自发反应不一定是熵减小或不变，也可以增大，如△H＞0，△S＞0低温下是非自发进行的反应，故B错误；
C、凡是放热反应不一定是自发的，如△H＜0，△S＜0高温下反应不能自发进行，吸热反应不一定是非自发的，如△H＞0，△S＞0的反应高温下可以自发进行，故C错误；
D、熵增加且放热的反应，△H＜0，△S＞0，得到△H﹣T△S＜0，反应一定是自发反应，故D正确；
故选D．
【分析】依据自发进行的反应依据是△H﹣T△S＜0分析判断，反应自发进行取决于焓变、熵变和温度因素的影响．
12．【答案】C
【解析】【解答】A．反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若，，反应能否自发，和温度有关，与反应是否放热无关，A项不符合题意；
B．自发反应不一定是熵增大的反应，比如氨气和氯化氢反应生成氯化铵能自发进行，该反应是熵减反应，B项不符合题意；
C．吸热反应可能会自发进行，氯化铵与氯氧化钡晶体为吸热反应，常温下就能进行，C项符合题意；
D．燃料的燃烧需要点燃，是自发进行的反应，需要加热才能发生的反应不一定都是非自发进行的，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.ΔH-TΔS<0时反应自发进行，与反应吸热还是放热、熵增还是熵减以及反应条件无关。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．发生离子反应的条件之一是生成气体，气体增多，混乱度增加，，A不符合题意；
B．该反应不能自发进行，所以，根据方程式可知，因此，B不符合题意；
C．升高温度可以增加反应物分子中活化分子百分数，增大浓度可以增加反应物分子中活化分子数，但是活化分子百分数不变，C符合题意；
D．合成氨工业中要对原料气进行净化，主要是为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．气体增多，混乱度增加；
B．依据分析；
C．依据增大浓度、增大压强能增大单位体积内的活化分子数；升高温度、使用催化剂可以增大活化分子百分数；
D．杂质会使催化剂“中毒”，失去活性。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．中间体2→中间体3的活化能为49.5-(-154.82)kJ/mol=205.32kJ/mol，中间体1→中间体2的活化能为-28.89-(-56.21)=27.32kJ/mol，则中间体2→中间体3的活化能大于中间体1→中间体2，故A不符合题意；
B．催化剂在反应前后不发生变化，而Ni最后变成NiCH2，是该反应的反应物而非催化剂，故B不符合题意；
C．该反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57kJ·mol-1，反应前后气体的物质的量相同，熵值几乎不变，该反应放热有利于自发进行，故C符合题意；
D．ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=-6.57 kJ·mol-1-0 kJ·mol-1=-6.57 kJ·mol-1，则Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57kJ·mol-1，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.中间体2→中间体3的活化能最大；
B.Ni为该反应的反应物；
D.根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量计算。
15．【答案】C
【解析】【解答】A. 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的气体物质的量减少，△S<0，A不符合题意；
B.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 的气体物质的量减少，△S<0，B不符合题意；
C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)分解反应是吸热反应，△H>0，反应后气体的物质的量增大，△S>0，C符合题意；
D.2Cu(s)+CO2(g)+O2(g)+H2O(g)=Cu2(OH)2CO3(s)反应后气体物质的量减小，△S<0，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】若反应能够自发进行，则ΔH-TΔS<0，据此结合选项所给反应的方程式分析。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．SO2、NO2、NO都是气体，SO3为固体，这个反应属于气体物质的量减少的反应，该反应为熵减，即＜0，故A说法不符合题意；
B．气体变为固体需要放出热量，因此中的＜41.8kJ/mol，故B说法不符合题意；
C．用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，v(SO2)生成：反应向逆反应方向进行，v(NO2)消耗：反应向正反应方向进行，因此v(SO2)生成= v(NO2)消耗，说明反应达到平衡，故C说法不符合题意；
D．标准状况下的反应中SO3为固体，浓度视为常数，及时分离出固体SO3，化学平衡不移动，对废气的转化无影响，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该反应为气体体积减小的反应；
B.固态三氧化硫具有的能量小于气态，生成固态三氧化硫时放出的热量更多；
C.正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态。
17．【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。
18．【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
19．【答案】（1）－92.2
（2）K＝ ；逆向；减小；温度；L2＞L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率
（3）还原；2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O
【解析】【解答】（1）已知25℃时：①N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183 kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol③4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol根据盖斯定律①+②×3/2﹣1/2×③得N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.2kJ/mol；（2）①因为平衡常数等于生成物浓度的幂次方之积与反应物浓度的幂次方之积的比值，所以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数表达式为K＝ ；②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度为3.0mol/L×（1－40%）＝1.8mol/L＞1.5mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为逆向；③由（1）得出合成氨为放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应的化学平衡常数变小；④i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度；ii、由N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＜0可知温度高，氢气转化率减小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率增大，图中等温度时L2对应的氢气转化率增大，则压强L1＜L2；（3）①Pt电子通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原发生还原反应；②因为a极为负极，负极是氨气发生失去电子的氧化反应变成氮气，且OH－向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律可以计算出氮气和氢气制取氨气的焓变；
（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比；
③合成氨是放热的反应，所以升高温度其平衡常数会减小；
④升高温度平衡会逆向进行；
（3）b电极是正极，得到电子，发生的是还原反应；
电极a发生的反应是氨气失去电子结合氢氧根离子生成氮气和水。
20．【答案】（1）<；低温
（2）提高原料利用率
（3）＞
（4）B；C
（5）D；F
（6）C；D
（7）C
（8）0.075
【解析】【解答】（1）该反应为气体分子数减小的反应，故ΔS<0；反应自发进行，则要求ΔH-TΔS＜0，由于该反应的ΔS<0，ΔH<0，故反应在低温条件下自发进行；
（2）合成气要循环，可增大原料的利用率；
（3）该时刻下，故反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率；
（4）A、反应在恒容条件下进行，故混合气体的体积不变，由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，混合气体的质量保持不变，结合密度公式可知，混合气体的密度一直不变，因此密度保持不变不能判断反应达到平衡状态，A不符合题意；
B、该反应为气体体积减小的反应，故反应过程中混合气体的压强发生变化，当其不变时，可确定反应达到平衡状态，B符合题意；
C、甲醇的浓度在反应过程中发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态，C符合题意；
D、反应速率之比等于化学计量系数之比，故反应达到平衡状态时，v正(H2)=2v逆(CH3OH)，D不符合题意；
故答案为：BC；
（5）A、该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率降低，A不符合题意；
B、加入催化剂，平衡不移动，B不符合题意；
C、增大CO的浓度，平衡正向移动，但CO的转化率降低，C不符合题意；
D、增大H2的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，D符合题意；
E、恒容条件下，充入惰性气体，平衡不移动，CO的转化率不变，E不符合题意；
F、分离出甲醇，生成物的浓度减小，平衡正向移动，CO的转化率增大，F符合题意；
故答案为：DF；
（6）A、该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则反应体系中，n(CH3OH)减小、n(CO2)增大，故减小，A不符合题意；
B、恒容条件下充入He，平衡不发生移动，则反应体系中n(CH3OH)和n(CO2)均不变，故不变，B不符合题意；
C、将H2O从体系中分离，从生成物浓度减小，平衡正向移动，则反应体系中，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，故增大，C符合题意；
D、恒温恒容下在通入2mol CO2和3mol H2，则平衡体系中增大，D符合题意；
故答案为：CD；
（7）要使平衡常数增大，则反应应正向移动；且由于平衡常数只与温度有关，且该反应为放热反应，故应降低温度，C符合题意；
故答案为：C
（8），故用H2表示的速率；
【分析】（1）气体分子数减少，ΔS<0；根据复合判据分析；
（2）反应物循环利用，可增大反应物的利用率；
（3）根据Qc与K的大小关系确定反应进行的方向，从而确定正逆反应速率的大小；
（4）分析反应过程中各物理量是否发生变化，若发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态；
（5）增大CO的转化率，则平衡正向移动，根据平衡移动影响因素进行分析；
（6）根据平衡移动确定反应体系中CH3OH、CO2的物质的量的变化，从而确定答案；
（7）平衡常数只与温度有关，结合温度对平衡移动的影响分析；
（8）根据速率公式计算CH3OH的反应速率，结合速率之比等于化学计量系数之比确定H2的反应速率；
21．【答案】（1）>
（2）ad
（3）CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-844kJ/mol
（4）0.0125mol/(L min)；减小
【解析】【解答】（1）由于反应前后气体分子数增大，因此ΔS>0；
（2）a、气体颜色不再改变时，反应达到平衡状态，透光率不再改变，a符合题意；
b、ΔH是表示反应的热效应，只与物质具有能量的相对大小有关，ΔH不变，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意；
c、根据反应速率之比等于化学计量系数之比可得，当反应达到平衡状态时，2v正(N2O4)=v逆(NO2)，c不符合题意；
d、当N2O4的转化率不再改变时，说明反应达到平衡状态，此时透光率不再改变，d符合题意；
故答案为：ad
（3）CH4(g)燃烧热的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890KJ/mol，H2O(l)转化为H2O(g)的热化学方程式为：H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44Kj/mol；
CH4催化还原NO2反应的化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，根据盖斯定律可得，该反应的反应热，因此该反应的热化学方程式为：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-844kJ/mol；
（4）①由表格数据可知，0~20min内，参与反应的n(NO2)=0.5mol，根据反应的化学方程式可知，参与反应的n(CH4)=0.25mol，则0~20min内，用CH4表示的反应速率；
②达到平衡后，再充入0.5molCH4和1.2molNO2，由于温度和容器的体积均不变，因此反应体系的压强增大，平衡逆向移动，因此CH4的转化率减小；
【分析】（1）根据反应前后气体分子数的变化确定ΔS的大小；
（2）透光率不再变化，则说明反应达到平衡状态，据此结合选项进行分析；
（3）根据题干信息确定反应物和生成，结合盖斯定律计算反应热，从而写出反应的热化学方程式；
（4）①根据公式，结合表格数据计算反应速率；
②根据平衡移动进行分析；