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

2.1化学反应的方向 同步练习
一、单选题
1．下列有关可逆反应的说法不正确的是（　　）
A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应
B．2HI H2＋I2是可逆反应
C．CaCO3 CaO＋CO2↑是可逆反应
D．存在平衡的不一定是化学反应
2．下列说法正确的是（　　）
A．非自发反应在任何条件下都不能发生
B．冰融化为水的过程中ΔH < 0，ΔS > 0
C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1 此反应在低温时可以自发进行
D．知道了某过程有自发性之后，可预测过程发生完成的快慢
3．下列说法正确的是
A．放热反应一定是自发反应
B．熵增的反应不一定是自发反应
C．固体溶解一定是熵减小的过程
D．非自发反应在任何条件下都不能发生
4．下列说法错误的是（　　）
A．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了
B．化学反应的限度可以通过改变条件而改变，如浓度、温度和压强
C．可逆反应是指同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行的反应
D．当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应就停止了
5．下列关于化学平衡的说法中正确的是（　　）
A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0
C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
D．化学平衡不可以通过改变条件而改变
6．在密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2发生反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）ΔH =-92.4 kJ mol-1，充分反应后放出的热量为（　　）
A．等于92.4 kJ B．等于46.2 kJ C．大于46.2 kJ D．小于46.2 kJ
7．对于反应 ，在任何温度下可自发进行的原因是（　　）
A． B．
C． D．
8．对于反应 ，下列说法正确的是
A．上述反应
B．及时液化分离出氨气，正反应速率增大
C．增大压强，活化分子百分数增多，反应速率加快
D．若反应放出92.4 kJ热量，则过程中有被氧化
9．在一定温度下，将一定量的气体通入体积为2L的密闭容器中，使其发生反应，有关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确是（　　）
A．该反应的化学方程式为： 3Z = 3X+2Y
B．t0时，X、Y、Z的质量不再改变
C．t0时，Z的浓度为1.2 mol/L
D．t0时，反应停止，反应速率为0
10．下列说法正确的是（　　）
A．足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后，用CCl4萃取其中的I2，分液，在水溶液中滴加KSCN溶液仍呈血红色，说明该反应有一定的限度
B．在一定条件下，一份双氧水样品经过2h，H2O2的浓度从0.05mol L﹣1下降到0.03 mol L﹣1，该双氧水在这2h中分解的平均反应速率约为0.015 mol L﹣1 h﹣1
C．其它条件相同时，反应温度升高，对于吸热反应，反应速率加快，对于放热反应，反应速率减慢
D．一定条件下，固定体积的容器中发生反应A（g）+B（g） 2C（g），当容器内A，B，C的浓度之比为1：1：2时，该反应一定处于平衡状态
11．某化学反应的△H＝–122 kJ·mol-1，△S＝+231 J·mol-1·K-1，则在下列哪种情况下可自发进（　　）
A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行
12．下列反应在任何温度下均能自发进行的是（　　）
A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ·mol－1
B．Ag(s)＋Cl2(g)=AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol－1
C．HgO(s)=Hg(l)＋O2(g) ΔH＝＋91 kJ·mol－1
D．H2O2(l)=O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·mol－1
13．下列叙述中正确的是
A．向密闭容器中充入与，在实验条件下充分反应生成，放出的热量，则该反应的热化学方程式为：
B．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗，转移电子的数目为
C．配制溶液时，将溶于较浓硝酸，然后加水稀释
D．常温下，的溶液和的溶液中，水的电离程度相同
14．煤炭燃烧过程中产生的 会与 发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
(反应Ⅰ)
(反应Ⅱ)
在一定温度下，其反应过程能量变化如图所示。
下列说法错误的是（　　）
A．
B．反应Ⅰ高温能自发进行
C．反应Ⅰ的速率( )大于反应Ⅱ的速率( )
D．在恒温恒容下，二氧化硫浓度一直增大直至达到平衡
15．下列关于能量判据和熵判据的说法中，错误的是（　　）
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的
C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200 K)下则能自发进行
D．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程
16．下列有关化学反应与能量变化的叙述正确的是（　　）
A． 晶体与 晶体的反应，为放热反应
B．石墨转化为金刚石需要吸收热量，据此可判断金刚石比石墨稳定
C．放热反应不需要条件即可发生，而吸热反应必须加热才能实现
D．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
二、综合题
17．氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g)。
（1）能说明该反应已达到平衡状态的标志是　 　(填字母)。
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6
e.有12 molN-H键断裂的同时生成5 molN≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
（2）某次实验中测得容器内NO及的物质的量随时间变化如图所示，图中b点对应的速率关系是v(正)　 　v(逆)(填“>”“<”或“=”)，d点对应的速率关系是v(正)　 　v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
（3）已知拆开1 mol 键、1 mol 键、1 mol 键需要的能量依次为436 kJ、946 kJ、391 kJ，在该温度下，取1 mol 和3 mol 放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总小于92 kJ，其原因是　 　。
（4）一定条件下，在2 L密闭容器内，反应2NO2(g) N2O4(g)，n(NO2)随时间变化如下表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005
①用N2O4表示0~2 s内该反应的平均速率　 　，在第5 s时，NO2的转化率为　 　。(转化率是指某一反应物转化的百分率。)
②根据上表可以看出，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，其原因是　 　。
18．CO还原脱硝技术可有效降低烟气中的NOx的排放量。回答下列问题：
（1）I．CO还原NO的脱硝反应：
已知：
脱硝反应△H=　 　，该反应向正反应方向自发进行的倾向很大，其原因是　 　，有利于提高NO平衡转化率的条件是　 　（写出两条）。
（2）以Mn3O4为脱硝反应的催化剂，研究者提出如下反应历程，将历程补充完整。
第一步：　 　；
第二步：3MnO2＋2CO＝Mn3O4＋2CO2
（3）在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Mn3O4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右图所示。
①比较大小：a处V正　 　b处V逆（填“＞”、“＜”或“=”）
②NO的平衡转化率为　 　。
（4）II．T℃时，在刚性反应器中发生如下反应： ，化学反应速率 k为化学反应速率常数。研究表明，该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示：
若反应初始时P(CO)=P(NO2)=akPa，反应t min时达到平衡，测得体系中P(NO)=bkPa，则此时v=　 　 （用含有a和b的代数式表示，下同），该反应的化学平衡常数Kp=　 　（Kp是以分压表示的平衡常数）。
19．请根据有关知识，填写下列空白：
（1）拆开1mol H-H键，1mol N-H键，键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ。则理论上生成　 　热量(填“吸收”或“放出”)　 　kJ；事实上，反应的热量总小于理论值，理由是　 　。
（2）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、乙三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①写出该反应的化学方程式　 　。
②从开始到10s用Z表示该反应的速率为　 　。
③为加快该反应的反应速率，可采取的措施是　 　。
A．适当升高温度 B．恒容时充入Ne使压强增大
C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂
20．在一定条件下，可逆反应A2（g）+B2（g） 2C（g）达到平衡时，A2、B2和C的浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、1.6mol/L，若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度（mol/L），则：
（1）a、b应满足的关系是　 　．
（2）a的取值范围是　 　．
21．我国力争于2030年前做到CO2的排放不再增长。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
Ⅰ．CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
Ⅱ．CH4(g)C(s)+2H2(g)
Ⅲ．CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)
（1）设Kpr为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。如气体B的相对分压等于其分压pB(pB＝xB×p总，xB为平衡系统中B的物质的量分数)除以p0(p0＝100kPa)。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的lnKpr随的变化如图所示。
①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，属放热反应的是　 　。
②图中A点对应温度下，原料组成为n(CO2)：n(CH4)＝1：1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为30kPa。CH4的平衡转化率为　 　。
（2）二氧化碳加氢制甲醇是研究的另一热点，其总反应可表示为：Ⅳ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
Ⅴ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H1＝+41kJ·mol 1
Ⅵ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2＝ 90kJ·mol 1
①反应Ⅴ的 S　 　。
A大于0 B．小于0 C．等于0 D．无法判断
②若反应Ⅴ为慢反应，请在图2中画出上述反应能量变化的示意图　 　。
③不同压强下按照n(CO2)：n(H2)＝1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图3所示。T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A项说法符合可逆反应的概念，正确；
2HI H2＋I2在加热条件下可以正逆两个方向进行，B项正确；
CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同，二者不互为可逆反应，C项错误；
存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确。
故答案为：C
【分析】根据可逆反应的定义进行判断，注意需要在相同条件下的两个反应。
2．【答案】C
【解析】【解答】A.非自发反应是指在密闭体系中不借助外力不能自动发生的反应，实现非自发反应的先决条件是要向体系中输入能量，例如高温可以使稳定的石灰石分解，A项不符合题意；
B.冰融化为水的过程是吸收热量的过程，ΔH > 0，B项不符合题意；
C. 根据2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)；ΔH＝－572 kJ·mol－1可知该反应ΔH<0，熵变ΔS<0，根据综合判据可知只要ΔH－TΔS<0时反应即可自发进行，低温（即T小）时可能ΔH－TΔS<0，所以低温时该反应可以自发进行，C项符合题意；
D.大量的事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.有的非自发反应如果施加一定的外力条件可能会发生；
B.冰的融化是吸热的过程，ΔH >0 ；
C.根据复合判据可知该反应在低温条件可以发生；
D.知道过程的自发性也不能确定其反应的速率。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，放热反应△H＜0，若△S＜0，高温下是非自发进行的反应，故A不符合题意；
B．依据△H-T△S＜0反应自发进行，△H-T△S＞0属于非自发进行分析，熵增大反应△S＞0，△H＞0低温下反应自发进行，高温下反应不能自发进行，熵增的反应不一定是自发反应，故B符合题意；
C．混乱度越大，熵值越大，则固体溶解是一个熵增大的过程，故C不符合题意；
D．非自发反应在一定条件下也能发生，如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应，但是在高温下能自发进行，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.反应是否自发与反应吸热还是放热无关；
C.混乱度越大，熵值越大；
D.非自发反应在一定条件下也能发生。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.任何化学反应都有一定的反应限度，只是不同的化学反应，其反应限度不同，A不符合题意；
B.化学反应的限度可通过改变条件而改变，如升高温度，可促使反应向吸热反应方向移动，B不符合题意；
C.可逆反应是指在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应，C不符合题意；
D.当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，达到平衡状态，此时反应仍在进行，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、任何化学反应都有一定的限度；
B、浓度、温度、压强都可改变化学反应的反应限度；
C、结合可逆反应的定义分析；
D、当正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，但反应仍在进行；
5．【答案】A
【解析】【解答】A.当可逆反应达到平衡状态时，各物质的浓度不再发生改变，达到化学反应限度，A符合题意；
B.当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为零，B不符合题意；
C.化学平衡为动态平衡，因正逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度都不再改变，C不符合题意；
D.化学平衡为动态平衡，当外界条件发生变化，正逆反应速率不相等时，平衡发生移动，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.当可逆反应达到平衡状态时，即达到反应的最大限度；
B.可逆反应达到平衡状态时，反应仍在进行；
C.可逆反应的平衡是一种动态平衡；
D.化学平衡会随着条件的改变而改变；
6．【答案】D
【解析】【解答】由于是可逆反应，不可能全部反应，热量小于46.2kJ
故答案为：D
【分析】可逆反应具有一定限度，转化率小于100％
7．【答案】A
【解析】【解答】反应是否可以自发进行要看吉布斯自由能是否小于0，反应就能自发进行，，当时，任何温度下都小于0。
故答案为：A。
【分析】结合焓变和熵变一起判断即可
8．【答案】D
【解析】【解答】A．上述反应中4摩尔气体生成2摩尔气体，所以是，A不符合题意；
B．及时液化分离出氨气，正反应速率不变，逆反应速率减小，B不符合题意；
C．增大压强，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，C不符合题意；
D．若反应放出92.4 kJ热量，则过程中有被氧化，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该反应是气体体积减小的反应，ΔS<0；
B.分离出液氨，正反应速率不变，逆反应速率减小；
C.增大压强，单位体积内活化分子数增多。
9．【答案】B
【解析】【解答】A.由图可知，X、Y的物质的量增大，X、Y为生成物，Z物质的量减小，Z为反应物，到平衡后，X生成1.8mol，Y生成1.2mol，Z反应1.8mol，X、Y、Z的化学计量数之比=1.8：1.2：1.8=3：2：3，此后任何物质的物质的量不变，则反应为可逆反应，因此该反应的化学方程式为：3Z 3X+2Y，A不符合题意；
B.化学平衡时各组分的浓度不再随时间变化而变化， X、Y、Z的质量也不再改变，B符合题意；
C.根据图象可知平衡时Z的浓度c(Z)= =0.6mol/L，C不符合题意；
D.根据可逆反应平衡的特征可知，反应处于平衡时正、逆反应速率相等，但不等于零，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据X、Y、Z物质的量的变化判断反应物、产物，利用物质的量之比等于化学计量数之比确定化学计量数，据此书写化学方程式；
B.化学平衡时的特征作判断；
C.根据物质的量与体积计算浓度；
D.根据可逆反应的特征判断。
10．【答案】A
【解析】【解答】解：A．足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后，萃取分液后的溶液中加入KSCN溶液变红色证明含铁离子，说明氯化铁和碘化钾溶液反应后有铁离子存在，证明反应有一定的可逆性，该反应有一定的限度，故A正确；
B．反应速率= = =0.01mol/（L h），故B错误；
C．升温对正逆反应速率都增大，其它条件相同时，反应温度升高，对于吸热反应，反应速率加快，对于放热反应，反应速率也加快，故C错误；
D．一定条件下，固定体积的容器中发生反应A（g）+B（g） 2C（g），反应前后气体物质的量不变，当容器内A、B、C的浓度之比为1：1：2时和起始量和变化量有关，反应不一定达到平衡状态，故D错误；
故选A．
【分析】A．足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后，萃取分液后的溶液中加入KSCN溶液变红色证明含铁离子，说明氯化铁和碘化钾溶液反应有一定的可逆性；
B．反应速率= 计算分析；
C．升温对正逆反应速率都增大；
D．一定条件下，固定体积的容器中发生反应A（g）+B（g） 2C（g），反应前后气体物质的量不变，当容器内A、B、C的浓度之比为1：1：2时不一定达到平衡状态．
11．【答案】A
【解析】【解答】根据△G=△H-T S，当△G<0时，该反应能够自发进行，而△H<0， S>0，故在任何温度下△G<0，所以该化学反应在任何温度下都能自发进行。
【分析】根据自由能判据△G=△H-T S，分析温度对自发反应的影响即可。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．该反应的焓变大于0不利于自发反应且熵变小于0，一定不能自发进行，A不符合题意；
B．该反应的焓变虽小于0利于自发反应，但该反应的熵变小于0不利于自发，要自发进行得在较温度下进行，B不符合题意；
C．该反应的焓变大于0不利于自发反应，但反应的熵变大于0有利自发但反应要在高温下才能进行，C不符合题意；
D．该反应的焓变小于0，熵变大于0，任何温度下均能自发进行，D符合题意；
故答案为：D
【分析】本题是对反应自发进行判断的考查，一个化学反应能否自发进行，取决于其焓变、熵变的大小，以及温度的影响，当自由能变△G=△H-T△S＜0时，反应一定能自发进行。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．SO2与O2化合成SO3的反应为可逆反应，充入的1molSO2和0.5molO2不能完全反应，则1molSO2和0.5molO2完全反应放出的热量大于80kJ，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的 H＜-160kJ/mol，A项不符合题意；
B．常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol，11.2LH2物质的量小于0.5mol，转移电子数小于6.02×1023，B项不符合题意；
C．Hg(NO3)2属于强酸弱碱盐，在溶液中存在水解平衡Hg2++2H2O Hg(OH)2+2H+，将Hg(NO3)2溶于较浓硝酸，能抑制Hg2+的水解，C项符合题意；
D．NH4Cl属于强酸弱碱盐，由于的水解促进水的电离，常温下pH=4的NH4Cl溶液中电离的水的浓度为1×10-4mol/L，CH3COOH电离的H+抑制水的电离，常温下pH=4的CH3COOH溶液中电离的水的浓度为1×10-10mol/L，水的电离程度不相同，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的热化学方程式是理性情况下完全转换放出的热量，而实际反应为可逆反应，无法完全转化；
B、不在标准状况下无法计算；
C、硝酸可以抑制汞离子的水解；
D、盐的水解促进水的电离，酸、碱的电离抑制水的电离。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，所以 ，故A不符合题意；
B．由图可知， ，该反应为气体体积增大的反应， ，由 可知，高温能自发进行，故B不符合题意；
C．由图可知，反应Ⅰ的活化能较低，所以反应速率( )大于反应Ⅱ的速率( )，故C不符合题意；
D．反应Ⅰ和反应Ⅱ同时进行，而且反应速率( )大于反应Ⅱ的速率( )，刚开始生成的二氧化硫速率快，随着反应的进行，生成的二氧化碳越来越多，促使反应Ⅰ逆向移动，导致二氧化硫的量降低，直至达到平衡，所以二氧化硫浓度先增大后减小，最后不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.由图知道，能量的变化情况，知道Ⅰ反应后能量增大，Ⅱ反应后能量减小
B. ，该反应为气体体积增大的反应， ，由 可知，高温能自发进行
C.Ⅰ的活化能较低，速率快
D.反应Ⅰ和反应Ⅱ同时进行，而且反应速率( )大于反应Ⅱ的速率( )，刚开始生成的二氧化硫速率快，随着反应的进行，生成的二氧化碳越来越多，促使反应Ⅰ逆向移动，导致二氧化硫的量降低，直至达到平衡，所以二氧化硫浓度先增大后减小，最后不变
15．【答案】B
【解析】【解答】A.放热过程（即ΔH＜0）有自发进行的倾向，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l), ΔH＜0是自发的过程，其过程的熵减小。如果吸热（即ΔH>0）且又熵减小（即ΔS<0）的过程，则任何温度下都有ΔH-TΔS>0，即在任何温度下该过程都是非自发的，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A项不符合题意；
B.焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变，放热过程(ΔH＜0)且熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的，B项符合题意；
C.CaCO3(g)=CaO(s)+CO2(g)，该反应ΔH>0且ΔS>0，升高温度（即T增大）可使ΔH-TΔS<0即可自发，故该反应在高温下可自发进行，C项不符合题意；
D.焓判据和熵判据都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据复合判据可以得出自发进行的吸热反应和放热反应与熵变的关系；
B.无法通过单独判据来判断反应进行的方向；
C.该反应是非自发反应，但是施加外力后就可以进行；
D.无法通过单独判据来判断反应进行的方向，只有复合判据才可以判断反应是否可以自发进行。
16．【答案】D
【解析】【解答】A． 晶体与 晶体反应生成氯化钡、氨气和水，该反应是吸热反应，A不符合题意；
B．石墨转化为金刚石需要吸收热量，说明在相同条件下，石墨的能量较低，能量越低越稳定，故据此可判断石墨比金刚石稳定，B不符合题意；
C．有些放热反应需要加热或高温的条件才能引发，而有些吸热反应不用加热也能实现，一个反应是放热反应还是吸热反应，与反应条件无关，C不符合题意；
D．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.此反应外在体现是温度降低，吸热反应
B.物质具有能量越低，越稳定
C.放热和吸热与反应物和生成物的能量有关
D.在化学反应中，破坏反应物中的化学要吸收能量，而形成生成物中的化学要放出能量
17．【答案】（1）bc
（2）>；=
（3）该反应是可逆反应，反应不完全
（4）0.00375mol L-1 s-1；87.5%；随着反应的进行，二氧化氮的物质的量浓度减小，反应速率减小
【解析】【解答】 (1)a.v(NH3)=v(N2)，不能判断已达到平衡状态 ，a不符合题意；
b.反应前后气体体积增大，压强不随时间的变化而变化，能判断反应达平衡状态，b符合题意；
c.N2物质的量分数不再随时间而发生变化，浓度不再改变，能判断达到平衡状态，c符合题意；
d.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6，不能判断达到平衡状态，d不符合题意；
e.12molN-H键断裂的同时一定会生成5molN≡N键，都表示正反应速率，不能判断达到平衡状态，e不符合题意；
f.混合气体总质量始终不变，不能判断达到平衡状态，f不符合题意；
选bc；
(2)b点没达到平衡，反应正向进行，图中b点对应的速率关系是v(正)>v(逆)；d点达到平衡状态，ν(正)=ν(逆)；
(3)生成1molNH3反应热为：△H=946 kJ/mol+3×436 kJ/mol-6×391 kJ/mol=92 kJ/mol，氮气和氢气合成氨气的反应是可逆反应，反应不完全，放出的热量一定小于92.4kJ；
(4)①用NO2表示0～2s内该反应的平均速率是0.03/2/2=0.0075mol L-1 s-1；用N2O4表示0～2s内该反应的平均速率是1/2×0.0075mol L-1 s-1=0.00375mol L-1 s-1，在第5s时，NO2的转化率为0.04-0.005/0.04x100%=87.5%；
②根据上表可以看出，随着反应进行，反应速率逐渐减小，其原因随着反应的进行，二氧化氮的物质的量浓度减小，反应速率减小。
【分析】 (1)a.v(NH3)=v(N2)，不能判断已达到平衡状态 ；
b.反应前后气体体积增大，压强不随时间的变化而变化，能判断反应达平衡状态；
c.N2物质的量分数不再随时间而发生变化，浓度不再改变，能判断达到平衡状态；
d.物质的量之比，不能判断达到平衡状态；
e.都表示正反应速率，不能判断达到平衡状态；
f.混合气体总质量始终不变，不能判断达到平衡状态；
(2)达到平衡状态，ν(正)=ν(逆)；
(3)反应热的计算；
(4)①平均速率的计算，转化率的计算；
②随着反应的进行，浓度减小，反应速率减小。
18．【答案】（1）－750kJ mol-1；该反应为放热量大的反应；降温、升压、增大CO和NO的投料比等
（2）Mn3O4＋2NO＝3MnO2＋N2
（3）＞；80%
（4）9×10-5(a－b)2；b2(a－b)2
【解析】【解答】（1）由盖斯定律可得，脱硝反应的反应热ΔH=2×ΔH1+ΔH2-2×ΔH3=(-266kJ/mol)×2+68kJ/mol-2×183kJ/mol=-750kJ/mol；
该反应中，反应前后气体分子数保持不变，而该反应为放热反应，故促使该反应向正反应方向自发进行的倾向很大的原因，是由于该反应为放出热量较大的反应；
由于该反应为放热反应，故降低温度有利于提高NO的平衡转化率；也可通过增大CO和NO的投料比，促使平衡正向移动，易提高NO的平衡转化率；
（2）脱硝反应的总反应为：2CO＋2NO=2CO2＋N2，在Mn3O4的催化作用下，分两步进行，则两步反应相加即可得到总反应，故可用总反应减去第二步反应得到第一步反应，则第一步反应的化学方程式为：Mn3O4＋2NO＝3MnO2＋N2；
（3）①由图像可知，从a点到b点的变化过程中，CO2的体积分数逐渐增大，反应正向进行，当达到b点时，反应达到平衡状态，故a点正反应速率大于b点逆反应速率；
②由图像可知，当反应达到平衡状态时，CO2的体积分数为50%，由于气体体积之比等于物质的量之比，故可得平衡时，CO2的物质的量分数也为50%；恒容密闭溶液中，设加入的c(CO)=c(NO)=1 mol/L，反应生成的c(N2)=x mol/L，则可得平衡三段式如下;
平衡时混合气体中CO2的物质的量分数为：，解得 x=0.4mol/L
因此NO的转化率为：；
（4）
则
根据表格中数据，代入此式，可求出，所以t min时，；
【分析】（1）根据盖斯定律计算目标方程的反应热；根据复合判据判断反应自发进行的原因；结合平衡移动的影响因素分析；
（2）加入催化剂后，发生的两步反应相加，即可得到总反应，故可用总反应减去第二步反应得到第一步反应；
（3）①由反应进行的方向确定正逆反应速率的的大小；
②根据平衡三段式分析；
（4）根据平衡三段式结合表格数据分析；
19．【答案】（1）放出；92；该反应为可逆反应
（2） ；；AD
【解析】【解答】（1）合成氨的反应为N2＋3H2=2NH3，该反应为放热反应。理论上1molN2生成2molNH3，同时有3molH2参与反应。反应过程中，反应物断裂化学键吸收的能量为946kJ＋436kJ×3=2254kJ；生成物形成化学键释放的能量为391kJ×3×2=2346kJ。因此反应过程中放出的热量为2346kJ－2254kJ=92kJ。由于该反应为可逆反应，因此实际上1molN2反应，所得的反应热小于理论值。
（2）①由图可知，X、Y的物质的量逐渐减小，因此X、Y为反应物，且参与反应的n(X)=1.20mol－0.41mol=0.79mol，n(Y)=1.00mol－0.21mol=0.79mol。Z的物质的量逐渐增大，则Z为生成物，且生成n(Z)=1.58mol。所以X、Y、Z的变化的物质的量之比为0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2，所以其化学计量数之比为1：1：2，因此该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)。
②从开始到10s，Z变化的浓度，因此用Z表示的反应速率。
③A、适当升高温度，反应速率加快，A符合题意；
B、恒容时冲入Ne，使压强增大，但反应物和生成物的浓度都不变，因此反应速率不变，B不符合题意；
C、增大容器体积，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小，C不符合题意；
D、选择高效催化剂，可加快反应速率，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】（1）合成氨的反应为放热反应，且该反应为可逆反应。
（2）①根据变化的量之比确定化学计量数之比，从而得出反应的化学方程式。
②根据公式计算用A表示的反应速率。
③结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响分析。
20．【答案】（1）a﹣b=0.4
（2）0.4≤a≤1.3
【解析】【解答】解：（1）A2（g）+B2（g） 2C（g），参加反应的A2和B2的浓度相同，故二者平衡浓度之差应等于起始浓度之差，即a﹣b=0.5﹣0.1=0.4，
故答案为：a﹣b=0.4；（2）若平衡从正向建立，则
A2（g）+ B2（g） 2C（g）
起始： a b 0
转化： a-0.5 b-0.1 1.6
平衡： 0.5 0.1 1.6
，a=1.3mol/L，
若平衡从逆向建立，则
A2（g）+ B2（g） 2C（g）
起始： a 0 c
转化： 0.1 0.1 0.2
平衡： 0.5 0.1 1.6
a+0.1=0.5，a=0.4mol/L，
故a的取值范围为：0.4≤a≤1.3
故答案为：0.4≤a≤1.3．
【分析】（1）根据参加反应的A2和B2的浓度相同，故二者平衡浓度之差应等于起始浓度之差，依此进行计算；（2）平衡从正向和逆向分别建立，依此利用三段式进行计算．
21．【答案】（1）Ⅲ；82%
（2）A；；T1温度时以反应V为主，反应V前后分子数目相等，压强改变对平衡没有影响
【解析】【解答】（1）①由题图可知温度越低，越大，反应Ⅰ、Ⅱ的越小，说明反应Ⅰ、Ⅱ随温度降低平衡逆向移动，故反应Ⅰ、Ⅱ为吸热反应，答案：Ⅲ；
②A点对应温度下反应Ⅱ的，则平衡体系中，即，，起始时，总压为100，则起始时，的平衡转化率为，答案：82%；
（2）①采用逆推法，吸热反应且能自发进行，只能 S大于0，答案：A；
②由题可知反应Ⅴ是吸热反应，反应Ⅵ是放热反应，整体是一个放热反应，可知图像为：，，答案：；
③T1温度时以反应V为主，反应V前后分子数目相等，压强改变对平衡没有影响。
【分析】（1）①依据图中曲线变化及化学平衡移动原理判断；
②利用三段式法计算；
（2）①采用逆推法，依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
②根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量；
③依据影响化学平衡的因素分析