2.3 化学反应的方向 课时作业（含解析） 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 课时作业（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 154.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-12 14:44:25 | ||
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文档简介
2.3 化学反应的方向 课时作业
一、单选题
1．下列关于冰融化为水的过程判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程
B．花香四溢、墨汁在水中扩散都是熵增的过程
C．能够自发进行的反应一定是放热反应
D．的反应均是自发进行的反应
3．下列对化学反应的认识正确的是（ ）
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．如果某化学反应的 和 均小于0，则反应一定能自发进行
C．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
D．放热反应的反应速率，一定比吸热反应的反应速率快
4．在溶液中，CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HCl在任何条件下都不能发生，原因是该反应的（ ）
A．ΔH >0 ΔS>0 B．ΔH＜0 ΔS＜0
C．ΔH＜0 ΔS>0 D．ΔH >0 ΔS＜0
5．关于下列过程熵变的判断错误的是（ ）
A．溶解少量食盐于水中，
B．纯碳和氧气反应生成
C．H2O(g)变成液态水，
D．CaCO3(s)加热分解为CaO和CO2(g)，
6．已知，凡是气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。根据所学知识判断，下列反应中，在较高温度下才能自发进行的是（ ）
A．2O3(g)=3O2(g) H＜0
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) H＞0
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H＜0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H＞0
7．下列对化学反应预测正确的是（ ）
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M（s）═X（g）+Y（s） △H＞0 它是非自发反应
B W（s）+xG（g）═20Q（g） △H＜0，自发反应 x可能等于1、2、3
C 4X（g）+5Y（g）═4W（g）+6G（g） 能自发反应 △H一定小于0
D 4M（s）+N（g）+2W（l）═4Q（s） 常温下，自发进行 △H＞0
A．A B．B C．C D．D
8．在298K和100kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质 S/(J·K 1·mol 1) H/(kJ·mol 1) ρ/(kg·m 3)
C(金刚石) 2.4 395.40 3513
C(石墨) 5.7 393.51 2260
此条件下，对于反应C(石墨)→C(金刚石)，下列说法正确的是
A．该反应的 H＜0， S＜0
B．由公式 G＝ H T S可知，该反应 G＝985.29kJ·mol 1
C．金刚石比石墨稳定
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
9．以NaCl为原料，可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3，可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列说法正确的是（ ）
A．该反应的ΔS>0
B．该反应的平衡常数可表示为
C．其他条件相同，增大 ，H2转化率减小
D．使用催化剂能降低该反应的焓变
10．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
11．可逆反应2SO2+O2 2SO3的平衡状态下，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，下列关于平衡体系的说法正确的是（ ）（K为平衡常数，S为熵值）
A．S不变，K变大，O2转化率增大 B．S不变，K变大，SO2转化率减小
C．S变小，K不变，O2转化率减小 D．S增大，K不变，SO2转化率增大
12．已知N≡N、N—H、H—H的键能分别为946 kJ·mol－1、391 kJ·mol－1、436 kJ·mol－1。下列说法正确的是（ ）
A．N2与H2在一定条件下化合生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ
B．一定条件下合成氨反应N2＋3H2 2NH3达平衡时，3v(H2)正＝2v(NH3)逆
C．用液氨和液氧制成的燃料电池放电时可实现将化学能全部转化为电能
D．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)常温下能自发进行，该反应的ΔH>0
13．下列说法中，正确的是（ ）
A．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
B．自发反应在恰当条件下才能实现
C．自发反应在任何条件下均能实现
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
14．下列说法中正确的是（ ）
A．2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
B．NH4Cl(s)= NH3(g)+HCl(g)在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH<0
C．若ΔH>0，ΔS<0，化学反应在任何温度下都能自发进行
D．加入合适的催化剂能降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
15．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
16．下列表述错误的是（ ）
A．CS2的结构式为：S＝C＝S
B．6CO2＋6H2O C6H12O6＋6O2 ，该变化中光能直接转变为化学能
C．CO2（g）＋C（s） 2CO（g）△H＞0，△S＞0，该反应常温下能自发进行
D．NH3水溶液呈碱性的原因是NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－
二、综合题
17．合成氨工业的核心反应是N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量 (填“＜”、“＞”或“＝”)46.2 kJ，理由是 。
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_______(填字母)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
18．请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题：
（1）焦炭可用于制取水煤气。测得12
g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6
kJ热量。该反应的热化学方程式为 。该反应的△S
0(选填“>”、“<”或“=”)，该反应在 条件下能自发进行（选填“高温”、“低温”或“任意温度”）。
（2）CO是有毒的还原性气体，工业上有重要的应用。
CO是高炉炼铁的还原剂，其主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol－1
①已知： Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol－1 C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol－1则a = 。
②工业上高炉炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
③在T ℃时，该反应的平衡常数K = 64，在恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 CO Fe CO2
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 2.0 1.0 1.0
下列说法正确的是 （填字母）
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率为60%，大于乙
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．由于容器的体积未知，所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
（3）请解释打开饮料“雪碧”的瓶盖，会有大量气泡冒出的原因： .
（4）甲醇（CH3OH）燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。正极加入的物质是 ；负极的电极反应是 。
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。C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7 J·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，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的K＝0.5。
①在400 ℃时，2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的K′＝ (填数值)。
②400 ℃时，在0.5 L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2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v正(N2) (填“＞”“＜”“＝”或“不能确定”)v逆(N2)。
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。
20．在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
（2）该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．υ正(H2)＝υ逆(H2O)
D．c(CO2)＝c(CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为 ℃。
（5）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L－1，c(H2)为1.5mol·L－1，c(CO)为1mol·L－1，c(H2O)为3mol·L－1，则下一时刻，反应向 (填“正向”或“逆向”)进行。
21．采用光电催化法或化学吸收法处理含硫化氢的废液废气，既可防止环境污染又可回收硫资源等。回答下列问题：
（1）利用二氧化锰修饰的活性炭(MnO2-AC)作光催化剂分解废水中H2S制氢气的原理如下图所示。在催化作用下，MnO2-AC自动将电子集中至导带，空穴(用h*表示)集中至价带，从而进一步分解H2S。图中能量转化形式是 ，已
知在催化剂表面总反应为：2HS-=H2↑+S ，价带上发生的半反应为 (半反应相当于电极反应)。
（2）利用CaCO3吸收烟气中H2S包括：CaCO3的分解、H2S的吸收与CaS的生成以及CaS的氧化。
①高温下反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)能自发进行， 则△H 0， S 0(填“大于”或“小于”)。
②恒温恒容密闭容器中进行吸收H2S反应为CaO(s)+H2S(g)
CaS(s)+H2O(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。
A．气体的总压强不再随时间变化
B．气体的密度不再随时间变化
C．单位时间内断裂H-S与生成H-O键数相等
D．气体的分压p(H2S)/p(H2O)不再随时间变化
③CaS的氧化涉及如下反应：
(I) CaS(s)+O2(g) CaSO4(s) H1
(II) CaS(s)+O2(g) CaO(s)+ SO2(g) △H2
(III )CaSO4(s)+ CaS(s) CaO(s)+ SO2(g) H3
在恒压(总压为akPa)密闭容器中反应时，各反应的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图：
由图可知： H＞0的反应是 ( 填标号)； H3= (用 H1、 H2表示)；N点时，分压p(SO2)= kPa，M点时，分压p(O2)= kPa
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】同一物质由固态变为液态的过程需要吸收热量，体系的熵增加，所以，
故答案为：C
【分析】同一物质由固态变为液态的过程需要吸收热量，体系的熵增加。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．反应向熵值方向进行，同种物质熵值：液体＞固体，冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，故A不符合题意；
B．花香四溢、墨汁在水中扩散，混乱度增加，熵值增大，故B符合题意；
C．能够自发进行的反应是△H-T△S＜0，不一定是放热反应，单一判据不够全面，故C不符合题意；
D．△G＜0反应自发进行，由△G=△H-T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则△G可能大于0，反应非自发，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、熵减少即混乱变有序，液体比固体更混乱；
B、气体分子扩散、液体分子扩散都是混乱程度增加，即熵增加；
C、自发反应除了跟吸热和放热有关，还跟熵的变化有关；
D、放热反应不一定是自发反应，还跟熵变有关。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.任何化学反应，都有新物质生成，因此分子种类发生变化，但分子数目不一定改变，A不符合题意；
B.若反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，因此ΔH、ΔS都小于0的反应，不一定能自发进行，B不符合题意；
C.任何化学反应的发生，都伴随着化学的断裂和形成，C符合题意；
D.反应速率的快慢与温度有关，与反应是否放热或吸热无关，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、化学反应过程中有新物质生成，则分子种类发生变化；
B、若ΔH-TΔS＜0，反应自发进行；
C、化学反应过程中，一定存在化学键的断裂和形成；
D、反应速率与温度有关，与反应的热效应无关；
4．【答案】D
【解析】【解答】反应：CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HCl在任何条件下都不能发生，是因为该反应是体系是混乱程度减小的吸热反应，即△H >0 ，ΔS<0，ΔG=△H-TΔS>0，
故答案为：D。
【分析】吸热熵增的反应在任何条件下都是不可能发生的。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、B、D选项都是混乱度增大、熵值增大的过程，ΔS>0。
【分析】熵增大的判断方法是看混乱度，一般根据气体的多少进行判断，当气体增多时即是熵增的过程。
6．【答案】D
【解析】【解答】A.2O3(g)=3O2(g) H＜0，该反应是气体分子总数增多的反应即 S＞0，根据 G= H－T S，该反应在任意温度下都能自发进行的，故A不符合题意；
B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) H＞0，该反应是气体分子总数减小的反应即 S＜0，根据 G= H－T S，该反应在任意温度下都不能自发进行的，故B不符合题意；
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H＜0，该反应是气体分子总数减小的反应即 S＜0，根据 G= H－T S，该反应在低温下能自发进行的，故C不符合题意；
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H＞0，该反应是气体分子总数增多的反应即 S＞0，根据 G= H－T S，该反应在高温下能自发进行的，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A．M（s）═X（g）+Y（s），反应气体系数增大，为熵增大的反应，△S＞0，△H＞0，在高温条件下能自发进行，故A错误；
B．W（s）+xG（g）═20Q（g）△H＜0，x为1，2，3时，反应熵变，△S＞0，则一定满足△H﹣T△S＜0，反应能够自发进行，故B正确；
C.4X（g）+5Y（g）═4W（g）+6G（g）反应为气体系数增大的反应，△S＞0，所以当△H＜0，一定满足△H﹣T△S＜0，反应一定能够自发进行，当△H＞0时，当高温时，△H﹣T△S＜0，成立，可以自发进行，故C错误；
D.4M（s）+N（g）+2W（l）═4Q（s）为气体系数减小的反应，△S＜0，当△H＞0时，△H﹣T△S＞0，一定不能自发进行，故D错误；
故选：B．
【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；当△G=△H﹣T△S=0时，反应达到平衡状态；当△G=△H﹣T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行；据此解答．
8．【答案】D
【解析】【解答】A．根据燃烧热的定义可知：C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.40kJ·mol 1，C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51kJ·mol 1，反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH=(-393.51kJ·mol 1)-(-395.40kJ·mol 1)=1.89kJ·mol 1＞0，ΔS=S(金刚石)-S(石墨)=2.4J·K 1·mol 1-5.7J·K 1·mol 1=-3.3J·K 1·mol 1＜0，A不符合题意；
B．由公式 G= H T S可知，该反应 G=1.89kJ·mol 1-298K×(-3.3J·K 1·mol 1)=2.8734kJ·mol 1，B不符合题意；
C．由A选项可知，反应C(石墨)→C(金刚石)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C不符合题意；
D．由于金刚石的密度比石墨大，故质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的过程，由影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变；故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据燃烧热的定义；
B．利用公式 G= H T S计算；
C．由A选项可知，能量越低，越稳定；
D．依据影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变分析。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．根据气体物质的化学计量数分析，该反应的ΔS<0，A项不符合题意；
B．该反应的平衡常数可表示为 ，B项不符合题意；
C．其他条件相同，增大 ，氮气的转化率提高，H2转化率减小，C项符合题意；
D．使用催化剂不能改变反应的焓变，可以影响活化能，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.该反应是气体体积减小的反应，ΔS<0；
B.平衡常数等于生成物浓度的系数次幂的乘积比上反应物浓度的系数次幂的乘积；
C.增大一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率变大，自身转化率变小；
D.催化剂不影响焓变。
10．【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) 。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：当可逆反应2SO2+O2 2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，氧气的浓度增大，气态的总物质的量增大，则S增大，氧气的浓度增大，氧气转化率降低，平衡正向移动，SO2转化率增大，平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，
故选D．
【分析】保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，气态的总物质的量增大，则S增大，氧气的浓度增大，氧气转化率降低，平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变．
12．【答案】A
【解析】【解答】A．N2与H2在一定条件下化合生成氨气的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH，焓变=反应物总键能-生成物总键能，所以ΔH=946 kJ·mol－1+436 kJ·mol－1×3-391 kJ·mol－1×6=-92 kJ·mol－1，焓变小于0为放热反应，所以N2与H2在一定条件下化合生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ，A符合题意；
B．该反应平衡时2v(H2)正＝3v(NH3)正，又v(NH3)正= v(NH3)逆，所以2v(H2)正＝3v(NH3)逆，B不符合题意；
C．用液氨和液氧制成的燃料电池放电时会有一部分能量以热能的形式散失，C不符合题意；
D．△H-T△S＜0的反应可自发进行， NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的△S＜0，常温下能自发进行，则该反应的△H＜0，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算；
B、达平衡时，同一物质的正逆反应速率相等；
C、原电池是将化学能转化为电能的装置；
D、反应自发进行的条件是△H-T△S＜0，和反应的焓变、熵变、温度有关。
13．【答案】B
【解析】【解答】解：A、熵减小焓变是放热的反应低温可以自发进行，熵增大△S＞0，△H＞0，低温下可以是△H﹣T△S＞0，故A错误；
B、自发反应在恰当条件下才能实现，△H﹣T△S＜0只是反应进行的可能，故B正确；
C、自发反应在一定条件下可以实现是一种可能，但不是所有条件都能进行，大多需要一定条件才能发生，故C错误；
D、同一物质的固、液、气三种状态的熵值，气体＞液体＞固体，故D错误；
故选B．
【分析】自发进行的反应判断依据是△H﹣T△S＜0；反应自发进行的判断由焓变、熵变、温度共同决定；同一种物质的熵变，气体大于液体大于固体．
14．【答案】A
【解析】【解答】A. 对于反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)，气体物质的量减小，ΔS<0，在低温下能自发进行，所以该反应的ΔH<0，故A符合题意；
B. 反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的气体物质的量增加，所以ΔS>0，该反应在室温下不能自发进行，说明ΔH>0，故B不符合题意；
C. 若ΔH>0，ΔS<0，ΔH-TΔS任何温度下都大于0，所以化学反应在任何温度下都不能自发进行，故C不符合题意；
D. 加入合适的催化剂能降低反应活化能，不能改变反应的焓变，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】当ΔH-TΔS＜0时，反应自发进行，据此结合选项所给反应进行分析。
15．【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。
16．【答案】C
【解析】【解答】A、CS2的结构与CO2相似,为直线型结构,含有两条C=S键,结构式为S=C=S,所以A不符合题意;
B、绿色植物的光合作用将光能转化为化学能,所以B不符合题意;
C、△H-T·△S<0 时可自发进行,因CO2（g）＋C（s） 2CO（g）△H＞0，△S＞0此在高温时可自发进行,故C符合题意;
D、氨气溶于水形成氨水,一水合氨存在电离平衡, NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋ ＋OH－,因此溶液呈碱性,所以D不符合题意;
故答案为：C。
【分析】A.结构式中短线标识共用电子对；
B.叶绿素能将光能直接转化为化学能；
C.根据△H-T·△S<0 时可自发进行来判断；
D.氨水电离生成铵根离子和氢氧根离子。
17．【答案】（1）减小
（2）＜；此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ
（3）D
【解析】【解答】(1)催化剂能够降低反应的活化能，故E1减小；
(2)N2和H2的反应为可逆反应，则充入0.5mol N2和1.5mol H2充分反应，不能完全反应，则释放的热量小于46.2kJ；
(3)根据图像，反应为放热反应，则ΔH＜0，根据反应的方程式，反应为气体的物质的量减小的反应，即ΔS＜0，答案为D。
【分析】（1）催化剂可降低反应所需的活化能。
（2）N2与H2的反应为可逆反应，因此0.5molN2与1.5H2不完全反应，据此分析。
（3）根据能量图判断ΔH，根据反应前后气体分子数的变化判断ΔS。
18．【答案】（1）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol－1；>；高温
（2）-28.5；K = ；减小；ac
（3）压强减小，使CO2+H2O H2CO3向左移动
（4）O2；CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O
【解析】【解答】(1)1mol碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol－1；该反应气体物质的量增大，所以△S >0；△H>0、△S >0，高温条件下 ，所以该反应在高温条件下能自发进行；
（2）① Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol－1 Ⅰ
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol－1 Ⅱ
根据盖斯定律Ⅰ－Ⅱ ×3得 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = 489.0 kJ mol－1-172.5 kJ mol－1 ×3= -28.5kJ mol－1 ，故a=-28.5；
②平衡常数=生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积，固体不计入平衡常数表达式，K = ；温度升高平衡逆向移动，K减小；
③设容器的体积为V
甲 Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g)
起始 1 1
转化 x x
平衡 1-x 1+x
解得x=0.6
乙 Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g)
起始 2 1
转化 x x
平衡 2-x 1+x
解得x=1.4
a．反应前后气体质量是变量，所以密度是变量，若容器内气体密度恒定时，反应一定达到平衡状态，故a正确；
B.甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%，乙容器中CO的平衡转化率为1.4÷2×100%=70%，乙大于甲，故b错误；
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为（1-0.6）∶（2-1.4）=2:3，故c正确；
d．甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%，故d错误。
（3）打开饮料“雪碧”的瓶盖，瓶内压强减小，使CO2+H2O H2CO3向左移动，所以有大量气泡冒出；
（4）在两极区分别加入CH3OH和O2，氧气发生还原反应，所以正极加入的物质是O2；负极是甲醇失电子生成碳酸钾和水，负极反应式是CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O。
【分析】（1）书写热化学方程式注意物质的状态，吸热反应的焓变为正值；气体减小的反应的熵变大于零；根据自由能判据分析反应自发进行的条件；
（2）①根据盖斯定律进行计算；
②根据化学平衡常数的定义书写表达式；升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
③根据化学平衡的特点和化学平衡的计算进行分析；
（3）二氧化碳与水的反应是可逆反应，结合压强对平衡的影响进行分析；
（4）甲醇燃料电池甲醇被氧化做原电池的负极，正极被还原，一般是氧气。
19．【答案】（1）不能
（2）2；＝；向左；不改变
【解析】【解答】（1）该反应ΔH>0，ΔS>0，故若使ΔH－TΔS<0须在高温下实现。
（2）①根据平衡常数的表达式可知，逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数，所以K′＝ ＝ ＝2；
②400℃时，在0.5 L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2 mol、1 mol、2 mol，即此时N2、H2、NH3的浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L，则Qc＝ ＝0.5＝K，故此时反应达到平衡状态，v正(N2)＝v逆(N2)；
③恒温、恒压条件下通入Ar相当于扩大体积减小压强，平衡逆向移动；因为ΔH=产物的焓-反应物的焓，而催化剂能改变的仅有活化能，不能改变反应物和产物的焓，所以催化剂不改变反应的ΔH。
【分析】（1）ΔH－TΔS。
（2）①逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数；
②当Q=K时，反应处于平衡状态v正＝v逆；当Q＞K时，反应处于平衡状态v正＜v逆；当Q＜K时，反应处于平衡状态v正＞v逆；
③扩大体积，则参加反应的气体浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡逆向移动；ΔH只和反应的起始状态和最终状态有关。
20．【答案】（1）
（2）吸热
（3）B；C
（4）830
（5）逆向
【解析】【解答】（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的化学平衡常数表达式K＝ 。（2）题中表格数据表明，随着温度升高，该反应平衡常数K增大。据平衡移动原理，升温平衡右移，正反应吸热。（3）A、题中反应气体分子总数不变，据PV＝nRT，恒温恒容时容器内压强必然不变，即“容器中压强不变”不一定是化学平衡状态，A不选；
B、当“混合气体中c(CO)不变”时，其它三种成分的浓度也不变，必为化学平衡状态，B选；
C、不论是否平衡，υ正(H2)＝υ正(H2O)，则“υ正(H2)＝υ逆(H2O)”时即υ正(H2O)＝υ逆(H2O)，必为化学平衡状态，C选；
D、“c(CO2)＝c(CO)”不一定是化学平衡状态，D不选；故
故答案为：BC。（4）某温度下，平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，则K＝1，表中对应温度为830℃。（5）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L－1，c(H2)为1.5mol·L－1，c(CO)为1mol·L－1，c(H2O)为3mol·L－1，则该时刻浓度商Qc＝ ＝1＞K＝0.9，因此下一时刻，反应向逆向进行。
【分析】根据平衡常数的含义结合方程式书写表达式；根据温度对化学平衡的影响判断平衡常数与温度的关系；根据化学平衡的本质（正逆反应速率相等）或特征（各物质的物质的量或浓度保持不变）判断平衡标志；根据相同温度下浓度商与平衡常数的关系判断可逆反应进行的方向。
21．【答案】（1）光能转化为化学能；2HS-+2h+ =2H++S 或 2HS--2e- =2H++S
（2）大于；大于；BD；Ⅲ；2(△H2－△H1)；1；a-1
【解析】【解答】(1)从图中可以看出，其能量转化形式为光能转化为化学能；催化剂表面的总反应为 ，其中导带的半反应为 ，所以价带的半反应为 或者 ，故填光能转化为化学能、 或者 ；
(2)①反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)为分子数增大的反应， ，根据判定依据 反应才能自发，该反应高温自发，故 ，故填大于、大于；
②A.该反应为分子数不变的反应，恒温恒容下反应前后压强不变，故压强不能作为平衡的标志，故A不符合题意；
B.根据 ，反应前后体积不变，气体的质量在变，故密度为变量，当密度不变时反应达平衡，故B符合题意；
C.反应物断键、生成物成键表示正方形进行，不能作为平衡的标志，故C符合题意；
D.压强之比即为浓度之比，平衡时浓度恒定，浓度之比保持不变，故分压之比保持恒定，故D符合题意；
故填BD；
③从图中可以看出反应III的平衡常数随温度的升高而升高，该反应为吸热反应，即 ；根据盖斯定律反应III等于反应II×2减去反应I×2，故 ；N点时反应III的lgKp=0，故Kp=1，其平衡常数表达式为 ，解得 ，体系中只存在二氧化硫和氧气两种气体，M点和N点平衡常数相等，其中 ，则 ，故填III、 、1、a-1。
【分析】反应达平衡的标志为：(1)体系中各组分的量保持不变；(2)正逆反应速率相等；(3)当某个标量不变时，如密度、压强、温度等。
一、单选题
1．下列关于冰融化为水的过程判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程
B．花香四溢、墨汁在水中扩散都是熵增的过程
C．能够自发进行的反应一定是放热反应
D．的反应均是自发进行的反应
3．下列对化学反应的认识正确的是（ ）
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．如果某化学反应的 和 均小于0，则反应一定能自发进行
C．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
D．放热反应的反应速率，一定比吸热反应的反应速率快
4．在溶液中，CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HCl在任何条件下都不能发生，原因是该反应的（ ）
A．ΔH >0 ΔS>0 B．ΔH＜0 ΔS＜0
C．ΔH＜0 ΔS>0 D．ΔH >0 ΔS＜0
5．关于下列过程熵变的判断错误的是（ ）
A．溶解少量食盐于水中，
B．纯碳和氧气反应生成
C．H2O(g)变成液态水，
D．CaCO3(s)加热分解为CaO和CO2(g)，
6．已知，凡是气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。根据所学知识判断，下列反应中，在较高温度下才能自发进行的是（ ）
A．2O3(g)=3O2(g) H＜0
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) H＞0
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H＜0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H＞0
7．下列对化学反应预测正确的是（ ）
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M（s）═X（g）+Y（s） △H＞0 它是非自发反应
B W（s）+xG（g）═20Q（g） △H＜0，自发反应 x可能等于1、2、3
C 4X（g）+5Y（g）═4W（g）+6G（g） 能自发反应 △H一定小于0
D 4M（s）+N（g）+2W（l）═4Q（s） 常温下，自发进行 △H＞0
A．A B．B C．C D．D
8．在298K和100kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质 S/(J·K 1·mol 1) H/(kJ·mol 1) ρ/(kg·m 3)
C(金刚石) 2.4 395.40 3513
C(石墨) 5.7 393.51 2260
此条件下，对于反应C(石墨)→C(金刚石)，下列说法正确的是
A．该反应的 H＜0， S＜0
B．由公式 G＝ H T S可知，该反应 G＝985.29kJ·mol 1
C．金刚石比石墨稳定
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
9．以NaCl为原料，可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3，可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列说法正确的是（ ）
A．该反应的ΔS>0
B．该反应的平衡常数可表示为
C．其他条件相同，增大 ，H2转化率减小
D．使用催化剂能降低该反应的焓变
10．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
11．可逆反应2SO2+O2 2SO3的平衡状态下，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，下列关于平衡体系的说法正确的是（ ）（K为平衡常数，S为熵值）
A．S不变，K变大，O2转化率增大 B．S不变，K变大，SO2转化率减小
C．S变小，K不变，O2转化率减小 D．S增大，K不变，SO2转化率增大
12．已知N≡N、N—H、H—H的键能分别为946 kJ·mol－1、391 kJ·mol－1、436 kJ·mol－1。下列说法正确的是（ ）
A．N2与H2在一定条件下化合生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ
B．一定条件下合成氨反应N2＋3H2 2NH3达平衡时，3v(H2)正＝2v(NH3)逆
C．用液氨和液氧制成的燃料电池放电时可实现将化学能全部转化为电能
D．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)常温下能自发进行，该反应的ΔH>0
13．下列说法中，正确的是（ ）
A．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
B．自发反应在恰当条件下才能实现
C．自发反应在任何条件下均能实现
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
14．下列说法中正确的是（ ）
A．2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
B．NH4Cl(s)= NH3(g)+HCl(g)在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH<0
C．若ΔH>0，ΔS<0，化学反应在任何温度下都能自发进行
D．加入合适的催化剂能降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
15．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
16．下列表述错误的是（ ）
A．CS2的结构式为：S＝C＝S
B．6CO2＋6H2O C6H12O6＋6O2 ，该变化中光能直接转变为化学能
C．CO2（g）＋C（s） 2CO（g）△H＞0，△S＞0，该反应常温下能自发进行
D．NH3水溶液呈碱性的原因是NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－
二、综合题
17．合成氨工业的核心反应是N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量 (填“＜”、“＞”或“＝”)46.2 kJ，理由是 。
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_______(填字母)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
18．请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题：
（1）焦炭可用于制取水煤气。测得12
g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6
kJ热量。该反应的热化学方程式为 。该反应的△S
0(选填“>”、“<”或“=”)，该反应在 条件下能自发进行（选填“高温”、“低温”或“任意温度”）。
（2）CO是有毒的还原性气体，工业上有重要的应用。
CO是高炉炼铁的还原剂，其主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol－1
①已知： Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol－1 C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol－1则a = 。
②工业上高炉炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
③在T ℃时，该反应的平衡常数K = 64，在恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 CO Fe CO2
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 2.0 1.0 1.0
下列说法正确的是 （填字母）
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率为60%，大于乙
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．由于容器的体积未知，所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
（3）请解释打开饮料“雪碧”的瓶盖，会有大量气泡冒出的原因： .
（4）甲醇（CH3OH）燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。正极加入的物质是 ；负极的电极反应是 。
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。C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7 J·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，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的K＝0.5。
①在400 ℃时，2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的K′＝ (填数值)。
②400 ℃时，在0.5 L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2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v正(N2) (填“＞”“＜”“＝”或“不能确定”)v逆(N2)。
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。
20．在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
（2）该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．υ正(H2)＝υ逆(H2O)
D．c(CO2)＝c(CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为 ℃。
（5）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L－1，c(H2)为1.5mol·L－1，c(CO)为1mol·L－1，c(H2O)为3mol·L－1，则下一时刻，反应向 (填“正向”或“逆向”)进行。
21．采用光电催化法或化学吸收法处理含硫化氢的废液废气，既可防止环境污染又可回收硫资源等。回答下列问题：
（1）利用二氧化锰修饰的活性炭(MnO2-AC)作光催化剂分解废水中H2S制氢气的原理如下图所示。在催化作用下，MnO2-AC自动将电子集中至导带，空穴(用h*表示)集中至价带，从而进一步分解H2S。图中能量转化形式是 ，已
知在催化剂表面总反应为：2HS-=H2↑+S ，价带上发生的半反应为 (半反应相当于电极反应)。
（2）利用CaCO3吸收烟气中H2S包括：CaCO3的分解、H2S的吸收与CaS的生成以及CaS的氧化。
①高温下反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)能自发进行， 则△H 0， S 0(填“大于”或“小于”)。
②恒温恒容密闭容器中进行吸收H2S反应为CaO(s)+H2S(g)
CaS(s)+H2O(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。
A．气体的总压强不再随时间变化
B．气体的密度不再随时间变化
C．单位时间内断裂H-S与生成H-O键数相等
D．气体的分压p(H2S)/p(H2O)不再随时间变化
③CaS的氧化涉及如下反应：
(I) CaS(s)+O2(g) CaSO4(s) H1
(II) CaS(s)+O2(g) CaO(s)+ SO2(g) △H2
(III )CaSO4(s)+ CaS(s) CaO(s)+ SO2(g) H3
在恒压(总压为akPa)密闭容器中反应时，各反应的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图：
由图可知： H＞0的反应是 ( 填标号)； H3= (用 H1、 H2表示)；N点时，分压p(SO2)= kPa，M点时，分压p(O2)= kPa
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】同一物质由固态变为液态的过程需要吸收热量，体系的熵增加，所以，
故答案为：C
【分析】同一物质由固态变为液态的过程需要吸收热量，体系的熵增加。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．反应向熵值方向进行，同种物质熵值：液体＞固体，冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，故A不符合题意；
B．花香四溢、墨汁在水中扩散，混乱度增加，熵值增大，故B符合题意；
C．能够自发进行的反应是△H-T△S＜0，不一定是放热反应，单一判据不够全面，故C不符合题意；
D．△G＜0反应自发进行，由△G=△H-T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则△G可能大于0，反应非自发，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、熵减少即混乱变有序，液体比固体更混乱；
B、气体分子扩散、液体分子扩散都是混乱程度增加，即熵增加；
C、自发反应除了跟吸热和放热有关，还跟熵的变化有关；
D、放热反应不一定是自发反应，还跟熵变有关。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.任何化学反应，都有新物质生成，因此分子种类发生变化，但分子数目不一定改变，A不符合题意；
B.若反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，因此ΔH、ΔS都小于0的反应，不一定能自发进行，B不符合题意；
C.任何化学反应的发生，都伴随着化学的断裂和形成，C符合题意；
D.反应速率的快慢与温度有关，与反应是否放热或吸热无关，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、化学反应过程中有新物质生成，则分子种类发生变化；
B、若ΔH-TΔS＜0，反应自发进行；
C、化学反应过程中，一定存在化学键的断裂和形成；
D、反应速率与温度有关，与反应的热效应无关；
4．【答案】D
【解析】【解答】反应：CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HCl在任何条件下都不能发生，是因为该反应是体系是混乱程度减小的吸热反应，即△H >0 ，ΔS<0，ΔG=△H-TΔS>0，
故答案为：D。
【分析】吸热熵增的反应在任何条件下都是不可能发生的。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、B、D选项都是混乱度增大、熵值增大的过程，ΔS>0。
【分析】熵增大的判断方法是看混乱度，一般根据气体的多少进行判断，当气体增多时即是熵增的过程。
6．【答案】D
【解析】【解答】A.2O3(g)=3O2(g) H＜0，该反应是气体分子总数增多的反应即 S＞0，根据 G= H－T S，该反应在任意温度下都能自发进行的，故A不符合题意；
B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) H＞0，该反应是气体分子总数减小的反应即 S＜0，根据 G= H－T S，该反应在任意温度下都不能自发进行的，故B不符合题意；
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H＜0，该反应是气体分子总数减小的反应即 S＜0，根据 G= H－T S，该反应在低温下能自发进行的，故C不符合题意；
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H＞0，该反应是气体分子总数增多的反应即 S＞0，根据 G= H－T S，该反应在高温下能自发进行的，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A．M（s）═X（g）+Y（s），反应气体系数增大，为熵增大的反应，△S＞0，△H＞0，在高温条件下能自发进行，故A错误；
B．W（s）+xG（g）═20Q（g）△H＜0，x为1，2，3时，反应熵变，△S＞0，则一定满足△H﹣T△S＜0，反应能够自发进行，故B正确；
C.4X（g）+5Y（g）═4W（g）+6G（g）反应为气体系数增大的反应，△S＞0，所以当△H＜0，一定满足△H﹣T△S＜0，反应一定能够自发进行，当△H＞0时，当高温时，△H﹣T△S＜0，成立，可以自发进行，故C错误；
D.4M（s）+N（g）+2W（l）═4Q（s）为气体系数减小的反应，△S＜0，当△H＞0时，△H﹣T△S＞0，一定不能自发进行，故D错误；
故选：B．
【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；当△G=△H﹣T△S=0时，反应达到平衡状态；当△G=△H﹣T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行；据此解答．
8．【答案】D
【解析】【解答】A．根据燃烧热的定义可知：C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.40kJ·mol 1，C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51kJ·mol 1，反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH=(-393.51kJ·mol 1)-(-395.40kJ·mol 1)=1.89kJ·mol 1＞0，ΔS=S(金刚石)-S(石墨)=2.4J·K 1·mol 1-5.7J·K 1·mol 1=-3.3J·K 1·mol 1＜0，A不符合题意；
B．由公式 G= H T S可知，该反应 G=1.89kJ·mol 1-298K×(-3.3J·K 1·mol 1)=2.8734kJ·mol 1，B不符合题意；
C．由A选项可知，反应C(石墨)→C(金刚石)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C不符合题意；
D．由于金刚石的密度比石墨大，故质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的过程，由影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变；故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据燃烧热的定义；
B．利用公式 G= H T S计算；
C．由A选项可知，能量越低，越稳定；
D．依据影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变分析。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．根据气体物质的化学计量数分析，该反应的ΔS<0，A项不符合题意；
B．该反应的平衡常数可表示为 ，B项不符合题意；
C．其他条件相同，增大 ，氮气的转化率提高，H2转化率减小，C项符合题意；
D．使用催化剂不能改变反应的焓变，可以影响活化能，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.该反应是气体体积减小的反应，ΔS<0；
B.平衡常数等于生成物浓度的系数次幂的乘积比上反应物浓度的系数次幂的乘积；
C.增大一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率变大，自身转化率变小；
D.催化剂不影响焓变。
10．【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) 。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：当可逆反应2SO2+O2 2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，氧气的浓度增大，气态的总物质的量增大，则S增大，氧气的浓度增大，氧气转化率降低，平衡正向移动，SO2转化率增大，平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，
故选D．
【分析】保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，气态的总物质的量增大，则S增大，氧气的浓度增大，氧气转化率降低，平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变．
12．【答案】A
【解析】【解答】A．N2与H2在一定条件下化合生成氨气的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH，焓变=反应物总键能-生成物总键能，所以ΔH=946 kJ·mol－1+436 kJ·mol－1×3-391 kJ·mol－1×6=-92 kJ·mol－1，焓变小于0为放热反应，所以N2与H2在一定条件下化合生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ，A符合题意；
B．该反应平衡时2v(H2)正＝3v(NH3)正，又v(NH3)正= v(NH3)逆，所以2v(H2)正＝3v(NH3)逆，B不符合题意；
C．用液氨和液氧制成的燃料电池放电时会有一部分能量以热能的形式散失，C不符合题意；
D．△H-T△S＜0的反应可自发进行， NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的△S＜0，常温下能自发进行，则该反应的△H＜0，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算；
B、达平衡时，同一物质的正逆反应速率相等；
C、原电池是将化学能转化为电能的装置；
D、反应自发进行的条件是△H-T△S＜0，和反应的焓变、熵变、温度有关。
13．【答案】B
【解析】【解答】解：A、熵减小焓变是放热的反应低温可以自发进行，熵增大△S＞0，△H＞0，低温下可以是△H﹣T△S＞0，故A错误；
B、自发反应在恰当条件下才能实现，△H﹣T△S＜0只是反应进行的可能，故B正确；
C、自发反应在一定条件下可以实现是一种可能，但不是所有条件都能进行，大多需要一定条件才能发生，故C错误；
D、同一物质的固、液、气三种状态的熵值，气体＞液体＞固体，故D错误；
故选B．
【分析】自发进行的反应判断依据是△H﹣T△S＜0；反应自发进行的判断由焓变、熵变、温度共同决定；同一种物质的熵变，气体大于液体大于固体．
14．【答案】A
【解析】【解答】A. 对于反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)，气体物质的量减小，ΔS<0，在低温下能自发进行，所以该反应的ΔH<0，故A符合题意；
B. 反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的气体物质的量增加，所以ΔS>0，该反应在室温下不能自发进行，说明ΔH>0，故B不符合题意；
C. 若ΔH>0，ΔS<0，ΔH-TΔS任何温度下都大于0，所以化学反应在任何温度下都不能自发进行，故C不符合题意；
D. 加入合适的催化剂能降低反应活化能，不能改变反应的焓变，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】当ΔH-TΔS＜0时，反应自发进行，据此结合选项所给反应进行分析。
15．【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。
16．【答案】C
【解析】【解答】A、CS2的结构与CO2相似,为直线型结构,含有两条C=S键,结构式为S=C=S,所以A不符合题意;
B、绿色植物的光合作用将光能转化为化学能,所以B不符合题意;
C、△H-T·△S<0 时可自发进行,因CO2（g）＋C（s） 2CO（g）△H＞0，△S＞0此在高温时可自发进行,故C符合题意;
D、氨气溶于水形成氨水,一水合氨存在电离平衡, NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋ ＋OH－,因此溶液呈碱性,所以D不符合题意;
故答案为：C。
【分析】A.结构式中短线标识共用电子对；
B.叶绿素能将光能直接转化为化学能；
C.根据△H-T·△S<0 时可自发进行来判断；
D.氨水电离生成铵根离子和氢氧根离子。
17．【答案】（1）减小
（2）＜；此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ
（3）D
【解析】【解答】(1)催化剂能够降低反应的活化能，故E1减小；
(2)N2和H2的反应为可逆反应，则充入0.5mol N2和1.5mol H2充分反应，不能完全反应，则释放的热量小于46.2kJ；
(3)根据图像，反应为放热反应，则ΔH＜0，根据反应的方程式，反应为气体的物质的量减小的反应，即ΔS＜0，答案为D。
【分析】（1）催化剂可降低反应所需的活化能。
（2）N2与H2的反应为可逆反应，因此0.5molN2与1.5H2不完全反应，据此分析。
（3）根据能量图判断ΔH，根据反应前后气体分子数的变化判断ΔS。
18．【答案】（1）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol－1；>；高温
（2）-28.5；K = ；减小；ac
（3）压强减小，使CO2+H2O H2CO3向左移动
（4）O2；CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O
【解析】【解答】(1)1mol碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol－1；该反应气体物质的量增大，所以△S >0；△H>0、△S >0，高温条件下 ，所以该反应在高温条件下能自发进行；
（2）① Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol－1 Ⅰ
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol－1 Ⅱ
根据盖斯定律Ⅰ－Ⅱ ×3得 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = 489.0 kJ mol－1-172.5 kJ mol－1 ×3= -28.5kJ mol－1 ，故a=-28.5；
②平衡常数=生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积，固体不计入平衡常数表达式，K = ；温度升高平衡逆向移动，K减小；
③设容器的体积为V
甲 Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g)
起始 1 1
转化 x x
平衡 1-x 1+x
解得x=0.6
乙 Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g)
起始 2 1
转化 x x
平衡 2-x 1+x
解得x=1.4
a．反应前后气体质量是变量，所以密度是变量，若容器内气体密度恒定时，反应一定达到平衡状态，故a正确；
B.甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%，乙容器中CO的平衡转化率为1.4÷2×100%=70%，乙大于甲，故b错误；
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为（1-0.6）∶（2-1.4）=2:3，故c正确；
d．甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%，故d错误。
（3）打开饮料“雪碧”的瓶盖，瓶内压强减小，使CO2+H2O H2CO3向左移动，所以有大量气泡冒出；
（4）在两极区分别加入CH3OH和O2，氧气发生还原反应，所以正极加入的物质是O2；负极是甲醇失电子生成碳酸钾和水，负极反应式是CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O。
【分析】（1）书写热化学方程式注意物质的状态，吸热反应的焓变为正值；气体减小的反应的熵变大于零；根据自由能判据分析反应自发进行的条件；
（2）①根据盖斯定律进行计算；
②根据化学平衡常数的定义书写表达式；升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
③根据化学平衡的特点和化学平衡的计算进行分析；
（3）二氧化碳与水的反应是可逆反应，结合压强对平衡的影响进行分析；
（4）甲醇燃料电池甲醇被氧化做原电池的负极，正极被还原，一般是氧气。
19．【答案】（1）不能
（2）2；＝；向左；不改变
【解析】【解答】（1）该反应ΔH>0，ΔS>0，故若使ΔH－TΔS<0须在高温下实现。
（2）①根据平衡常数的表达式可知，逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数，所以K′＝ ＝ ＝2；
②400℃时，在0.5 L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2 mol、1 mol、2 mol，即此时N2、H2、NH3的浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L，则Qc＝ ＝0.5＝K，故此时反应达到平衡状态，v正(N2)＝v逆(N2)；
③恒温、恒压条件下通入Ar相当于扩大体积减小压强，平衡逆向移动；因为ΔH=产物的焓-反应物的焓，而催化剂能改变的仅有活化能，不能改变反应物和产物的焓，所以催化剂不改变反应的ΔH。
【分析】（1）ΔH－TΔS。
（2）①逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数；
②当Q=K时，反应处于平衡状态v正＝v逆；当Q＞K时，反应处于平衡状态v正＜v逆；当Q＜K时，反应处于平衡状态v正＞v逆；
③扩大体积，则参加反应的气体浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡逆向移动；ΔH只和反应的起始状态和最终状态有关。
20．【答案】（1）
（2）吸热
（3）B；C
（4）830
（5）逆向
【解析】【解答】（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的化学平衡常数表达式K＝ 。（2）题中表格数据表明，随着温度升高，该反应平衡常数K增大。据平衡移动原理，升温平衡右移，正反应吸热。（3）A、题中反应气体分子总数不变，据PV＝nRT，恒温恒容时容器内压强必然不变，即“容器中压强不变”不一定是化学平衡状态，A不选；
B、当“混合气体中c(CO)不变”时，其它三种成分的浓度也不变，必为化学平衡状态，B选；
C、不论是否平衡，υ正(H2)＝υ正(H2O)，则“υ正(H2)＝υ逆(H2O)”时即υ正(H2O)＝υ逆(H2O)，必为化学平衡状态，C选；
D、“c(CO2)＝c(CO)”不一定是化学平衡状态，D不选；故
故答案为：BC。（4）某温度下，平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，则K＝1，表中对应温度为830℃。（5）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L－1，c(H2)为1.5mol·L－1，c(CO)为1mol·L－1，c(H2O)为3mol·L－1，则该时刻浓度商Qc＝ ＝1＞K＝0.9，因此下一时刻，反应向逆向进行。
【分析】根据平衡常数的含义结合方程式书写表达式；根据温度对化学平衡的影响判断平衡常数与温度的关系；根据化学平衡的本质（正逆反应速率相等）或特征（各物质的物质的量或浓度保持不变）判断平衡标志；根据相同温度下浓度商与平衡常数的关系判断可逆反应进行的方向。
21．【答案】（1）光能转化为化学能；2HS-+2h+ =2H++S 或 2HS--2e- =2H++S
（2）大于；大于；BD；Ⅲ；2(△H2－△H1)；1；a-1
【解析】【解答】(1)从图中可以看出，其能量转化形式为光能转化为化学能；催化剂表面的总反应为 ，其中导带的半反应为 ，所以价带的半反应为 或者 ，故填光能转化为化学能、 或者 ；
(2)①反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)为分子数增大的反应， ，根据判定依据 反应才能自发，该反应高温自发，故 ，故填大于、大于；
②A.该反应为分子数不变的反应，恒温恒容下反应前后压强不变，故压强不能作为平衡的标志，故A不符合题意；
B.根据 ，反应前后体积不变，气体的质量在变，故密度为变量，当密度不变时反应达平衡，故B符合题意；
C.反应物断键、生成物成键表示正方形进行，不能作为平衡的标志，故C符合题意；
D.压强之比即为浓度之比，平衡时浓度恒定，浓度之比保持不变，故分压之比保持恒定，故D符合题意；
故填BD；
③从图中可以看出反应III的平衡常数随温度的升高而升高，该反应为吸热反应，即 ；根据盖斯定律反应III等于反应II×2减去反应I×2，故 ；N点时反应III的lgKp=0，故Kp=1，其平衡常数表达式为 ，解得 ，体系中只存在二氧化硫和氧气两种气体，M点和N点平衡常数相等，其中 ，则 ，故填III、 、1、a-1。
【分析】反应达平衡的标志为：(1)体系中各组分的量保持不变；(2)正逆反应速率相等；(3)当某个标量不变时，如密度、压强、温度等。