2.3 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 同步练习（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 | 318.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-17 19:23:07 | ||
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文档简介
2.3 化学反应的方向 同步练习
一、单选题
1．已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是（ ）
A．3O2(g)=2O3(g) △H＞0
B．2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＜0
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H＞0
2．下列关于焓变和熵变的说法正确的是（ ）
A．的反应一定能自发进行
B．的反应一定能自发进行
C．的反应能自发进行
D．的反应一定没有进行
3．下列不属于自发过程的是（ ）
A B C D
水从高处往低处流 冰在常温下融化 铁在潮湿空气中生锈 石墨转化为金刚石
A．A B．B C．C D．D
4．下列反应中，熵显著减少的反应是（ ）
A．CO（g）+2H2（g）= CH3OH（g）
B．CaCO3（s）+2HCl（aq）= CaCl2（aq）+CO2（g）+H2O（l）
C．（NH4）2CO3（s）= NH4HCO3（s）+NH3（g）
D．2HgO（s）= 2Hg（l）+O2（g）
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．已知反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）的△H＞0，△S＜0，下列正确的是（ ）
A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行
C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行
7．关于①氨气与氯化氢气体的反应、②碳酸氢钠的分解反应的熵变说法正确的是（ ）
A．均为熵增加反应 B．均为熵减小反应
C．反应①熵增加，反应②熵减小 D．反应①熵减小，反应②熵增加
8．分析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) △H = +163 kJ mol-1
B．H2O2(l)=1/2O2(g)+H2O(l) △H =-98 kJ mol-1
C．HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g) △H =+91 kJ mol-1
D．Ag(s)+1/2Cl2(g)=AgCl(s) △H =-127 kJ mol-1
9．自发进行的反应一定是（ ）
A．吸热反应 B．放热反应
C．熵增加反应 D．熵增加或者放热反应
10．用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是（ ）
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
11．在下列变化中，体系的熵增大的是（ ）
A．乙烯聚合为聚乙烯 B．硝酸铵溶于水
C．水结冰 D．
12．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法错误的是
反应 △H/kJ mol-1 △n △S/J K mol-1
MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 177.9 1 b
注：①其中△n表示反应方程式中气体系数差；
②△H-T△S＜0的反应方向自发
A．因为△n相同，所以a与b大小相近
B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s)
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]
D．两个反应在不同温度下的△H和△S都大于零
13．下列叙述正确的是（ ）
A．反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B．反应过程的自发性可判断过程发生的速率
C．反应 在室温下可自发进行，则该反应的
D．反应 的熵变
14．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应的
B．在不同状态时的熵值：
C．反应 能否自发进行与温度有关
D．或的反应一定能自发进行
15．下列说法错误的是（ ）
A．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
B．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度变化△S＜0
C．某化学反应自发进行的方向，与反应的△H和△S都有关
D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个△S＞0的过程
16．下列说法正确的是（ ）
A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
C．反应在室温下可自发进行，则该反应的
D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
二、综合题
17．已知：I． △H1
II． △H2
III． △H3
回答下列问题：
（1）白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，则△H1 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0， 0。
（2）称取16g (s)和25g (s)，将它们分别溶于等量的水中，发现一种溶液温度升高，另一种溶液温度降低，则 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0，△H2 0；若测得16g (s)和25g (s)溶于水的反应热的差值是Q( )kJ，则△H1= (用含Q的代数式表示) 。
18．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：
（1）汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质，尾气中含有碳烟的主要原因为 。
（2）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：
反应①：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
反应②：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1
若反应 CO2(g)+ N2(g) C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1，则反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的活化能为 kJ·mol-1。
（3）在常压下，已知反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol-1，ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K)，据此可判断该反应在常温下 （填“能”或“不能”）自发进行。
（4）向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭（足量）和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如表所示，在T1℃、T2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p1kPa、p2kPa。
物质的量/mol T1℃ T2℃
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40
N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80
①0~10min内，以NO表示的该反应速率v（NO）= kPa·min-1。
②第15min后，温度调整到T2，数据变化如表所示，则p1 p2（填“>”、“<”或“=”）。
③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，再次达平衡时NO的体积百分含量为 。
（5）为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+ N2(g)+2CO2(g)的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示：
①在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率（对应温度400℃）v正 v逆（填“>”、“<”或“=”），其理由为 。
②温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是 。
19．已知在 100kPa、298.15K 时石灰石分解反应：CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H=+178.3kJ mol﹣1△S=160.4J mol﹣1 K﹣1，则：
（1）该反应 （填“能”或“不能”）自发进行；
（2）据本题反应数据分析，温度 （填“能”或“否”）成为反应方向的决定因素；
（3）若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为 ．
（4）反应 CH3OH（l）+NH3（g）=CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下自发向右进行，若反应|△H|=17KJ mol﹣1，|△H﹣T△S|=17KJ mol﹣1，则下列判断正确的是
A﹒△H＞0△H﹣T△S＜0B﹒△H＜0△H﹣T△S＞0
C﹒△H＞0△H﹣T△S＞0D﹒△H＜0△H﹣T△S＜0．
20．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”)。
21．化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。
化学反应 AH/kJ·mol—1
① -98 57.2
② 393.5 -2.86
③ -176 -285
（1）根据表中数据可知：反应①在 下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。
（2）有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？ (填“是”或“否”)。阐述判断的理由 。
（3）利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围 。(写出过程)
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】利用ΔG=△H-TΔS进行分析，凡ΔG＜0的反应，能自发进行。
A．反应3O2(g)=2O3(g)， △H＞0，ΔS<0，ΔG=△H-TΔS>0，该反应一定不能自发进行，A符合题意；
B．反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)，ΔH<0，ΔS>0，该反应一定能自发进行，B不合题意；
C．反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温下能自发进行，C不合题意；
D．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH>0，ΔS>0，该反应在高温下能自发进行，D不合题意；
故答案为：A。
【分析】依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．焓判据或熵判据不能单独成为反应是否进行的唯一依据，故A不符合题意；
B．焓判据或熵判据不能单独成为反应是否进行的唯一依据，能自发进行，故B不符合题意；
C．综合判据的反应能自发进行，故C符合题意；
D．的反应可以建立平衡状态，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据时反应自发进行分析，且判断反应是否自发应使用复合判据，不能单独将焓判据或熵判据作为反应是否自发进行的依据。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、水从高处往低处流，重力势能减小，是自发进行的过程，故A不符合题意；
B、冰在常温下融化是自发过程，故B不符合题意；
C、Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程，可以自发进行，故C不符合题意；
D、石墨转化为金刚石为吸热反应，常温下不能自发进行，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】部分能量降低的过程，或熵增加的反应属于自发过程；反应能否自发进行，取决于焓变与熵变的综合判据，当ΔH-TΔS＜0时，反应可自发进行。
4．【答案】A
【解析】【解答】熵是与物质的混乱度有关系的，同一种物质在气态熵值增大，固态是最小。所以根据方程式可知选项A是熵值减小的，其余都是增加的，
故答案为：A。
【分析】气体分子数减小的反应为熵减反应，据此分析解答即可得出答案。
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】C
【解析】【解答】已知反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）的△H>0，△S<0，所以△G=△H-T△S>0，反应任何温度下都是不能自发进行，A、B、D不符合题意，选项C符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查了化学反应自发进行的判断方法，注意利用焓变、熵变的变化结合温度的利用△H-T△S＜0自发进行即可解答，反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；反应是吸热反应，熵变减小的反应，依据焓变熵变和温度分析判断。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．①为熵减小的反应，A不符合题意；
B．②为熵增加的反应，B不符合题意；
C．反应①熵减小，反应②熵增加，C不符合题意；
D．反应①熵减小，反应②熵增加，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】熵即为混乱程度。
8．【答案】D
【解析】【解答】A.反应2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)是吸热反应△H＞0，△S＜0，任何温度下都不能自发进行，故A不符合题意；
B.反应Ag(s)+ Cl2(g)=AgCl(s)是放热反应△H＜0，△S＜0，高温下不能自发进行，故B不符合题意；
C.反应HgO(s)=Hg(l)+ O2(g)是吸热反应△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，故C不符合题意；
D.反应H2O2(l)= O2(g)+H2O(l)是放热反应△H＜0，△S＞0，任何温度下都能自发进行，故D符合题意；
故答案为:D。
【分析】根据复合判据即可以判断出反应自发进行的条件。
9．【答案】D
【解析】【解答】A.吸热反应△H＞0，但若△S＜0，反应一定是非自发进行的反应，A不符合题意；
B.放热反应△H＜0，但若△S＞0，高温可能非自发反应，B不符合题意；
C.熵增的反应△S＞0，若为吸热反应，则△H＞0，低温可能非自发反应，C不符合题意；
D.熵增加或者放热反应，△S＞0，△H＜0，△H-T△S＜0，反应一定自发进行，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】自发进行的反应符合△H-T△S＜0，依据判断依据分析选项；反应自发进行需要焓变、熵变、温度共同决定．
10．【答案】B
【解析】【解答】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应ΔS＞0，故A不符合题意；
B．平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，由方程式可知，反应平衡常数，故B符合题意；
C．反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C不符合题意；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.该反应是气体体积分子数增大的反应，ΔS＞0；
B.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比；
C.每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子；
D.氨气也会污染空气。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．乙烯聚合为聚乙烯，为气体体积减小的反应，是熵减的过程，故A不符合题意；
B．硝酸铵溶于水破坏离子键，离子的运动更剧烈，体系的熵增大，故B符合题意；
C．水结冰从液态转为固态，水分子的混乱程度减小，是熵减的过程，故C不符合题意；
D．
为气体体积减小的反应，熵减的过程，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】熵判据：体系有自发地向混乱程度增加（熵增）方向进行地倾向。
A．气体体积减小的反应，是熵减的过程；
B．离子的运动更剧烈，体系的熵增大；
C．水从液态转为固态，水分子的混乱程度减小，是熵减的过程；
D．反应气体体积减小，是熵减的过程；
12．【答案】B
【解析】【解答】A．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b大小相近，故A不符合题意；
B．MgCO3和CaCO3均为离子晶体，镁离子和钙离子所带电荷相等，镁离子半径小于钙离子，MgO的晶格能大于CaO，镁离子更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子易分解为二氧化碳，则碳酸镁的分解温度小与碳酸钙，故B符合题意；
C．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b的差值a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]，故C不符合题意；
D．由表格数据可知，两个反应都是气体体积增加的吸热反应，故两个反应在不同温度下的ΔH和ΔS都大于零，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．两个反应中气体化学计量数差相等；
B．离子所带电荷相等，离子半径越小，分解温度越小；
C．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等；
D．依据表格数据分析。
13．【答案】C
【解析】【解答】A.反应物分子发生了碰撞也不一定发生化学反应，需要合适的角度和能量发生的碰撞才能反应，故A不符合题意
B.反应的自发性与速率无关，自发性只要通过熵变进行判断，故B不符合题意
C.根据反应 可在室温下自发进行，而＜0，根据＜0判断 ，故C符合题意
D. 反应 气体的分子数减小，故焓变＜0，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A.有效碰撞才能发生化学反应，需要一定的角度和能量
B.反应的自发性主要是判断反应的发生，而速率主要是由反应的过程中的条件决定
C.根据此反应气体分子减少，分子的混乱度降低，熵变小于0，再结合＜0进行判断
D.分子的混乱度降低，熵变小于0
14．【答案】C
【解析】【解答】A．反应的气体分子数减少，该反应的，选项A不符合题意；
B．同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值，选项B不符合题意；
C．反应的气体分子数增加，，又因为，时，反应能自反进行，因此选项所给反应能否自发进行与温度有关，选项C符合题意；
D．且的反应一定能自发进行，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．反应中气体分子数减少；
B．同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值；
C．依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
D．同C项判断。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．虽然NH4NO3溶于水吸热，但吸收的热量较少，固体转化为溶液时，混乱度增大，△S＞0，则NH4NO3溶于水仍可以是自发过程，A符合题意；
B．水凝结成冰的过程中，水分子由无序排列转化为有规则排列，体系的混乱度减小，△S＜0，B不符合题意；
C．某化学反应自发进行的方向，由焓判据和熵判据共同决定，所以与反应的△H和△S都有关，C不符合题意；
D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程中物质由固态或液态转化为气态，混乱度增大，所以是一个△S＞0的过程，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.自发进行的条件是△H-T△S<0，吸热过程也可能是自发过程；
B.同一物质的气体→液体→固体，体系的混乱程度减小；
C.化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据；
D.有气体生成的离子反应发生时，体系的混乱程度增大。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．且的反应，即使改变条件也不能自发进行，A不符合题意；
B．熵是指体系的混乱程度，相同物质的量的同种物质：，B不符合题意；
C．反应能自发进行的判据是，由反应方程式可知，该反应的，要使，必须满足ΔH<0，C符合题意；
D．恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0的反应，，反应一定可以自发进行，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应自发进行的判据是ΔH TΔS<0；
B. 同一种物质的熵：气态＞液态＞固态；
D.ΔH TΔS<0时反应自发进行。
17．【答案】（1）＜；＜
（2）＞；＜；-10Q
【解析】【解答】（1）白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，即 的过程为放热过程(原因见下面的注释)，则△H1＜0；左侧为固体和液体，右侧为固体，混乱度减小，所以 ＜0。答案为：＜；＜；
（2）CuSO4溶于水，发生题中II反应，左侧为固体，右侧为液体，混乱度增大，则 ＞0，溶液温度升高，为放热反应，所以△H2＜0；根据盖斯定律可知，反应Ⅰ可由反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，故△H1=△H2-△H3，又知二者反应热的差值为QkJ，且16g (s)和25g (s)的物质的量都为0.1mol，则△H1=△H2-△H3=-10Q，故△H1=-10Q 。答案为：＞；＜；-10Q。
(注释：△H1=△H2-△H3，其中△H2＜0，反应Ⅲ过程温度降低，则△H3＞0，所以△H1＜0，为放热反应。)
【分析】（1） 反应左侧为固体和液体，右侧为固体，混乱度减小；
（2）△H2＜0，反应Ⅲ过程温度降低，则△H3＞0，所以△H1＜0，根据盖斯定律，反应Ⅰ可由反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，由△H1=△H2-△H3计算。
18．【答案】（1）燃料燃烧不充分
（2）2a-574
（3）能
（4）0.06p1；>；20%
（5）>；相同温度下，曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率，说明M点不是平衡点，反应仍向正反应进行；温度升高催化剂活性降低
【解析】【解答】（1）尾气中含有碳烟的主要原因为燃料燃烧不充分。（2）若反应 CO2(g)+ N2(g) C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1，则反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的逆反应活化能为2a kJ·mol-1，根据盖斯定律：①-②可得C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=-574 kJ·mol-1，故反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的活化能为（2a-574）kJ·mol-1。（3）满足自发进行的条件是：ΔH-TΔS=-113.0 kJ·mol-1-T (-145.3 10-3) kJ mol-1·K-1<0，则T<777.7K，故该反应在常温下能自发进行。（4）①该反应反应前后气体总物质的量不变，故0~10min内，容器的总压强保持不变，平衡是NO（g）的分压为 ，以NO表示的该反应速率v（NO）= 。②第15min后，温度调整到T2，从表格查得NO的物质的量减少，N2的增加，平衡正向移动，由于正反应为放热反应，改变条件为降温，气体的总的物质的量不变，温度越低，压强越小，则p1>p2。③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，该反应前后气体分子数不变，加入反应混合物前后构成等效平衡，达平衡时NO的体积百分含量为 。（5）①在催化剂乙作用下，相同温度下，曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率，说明M点不是平衡点，反应仍向正反应进行，则v正>v逆。
②温度升高催化剂活性降低，催化效率降低，则在相同时间内测得NO转化率降低。
【分析】燃料燃烧不充分生成碳烟，燃料燃烧产生NO等有害物质，若 H-T S<0则反应能自发进行；由表格数据可知，T1℃时10min后反应达到平衡，T2℃时25min后反应达到平衡，密闭容器中压强的大小由气体分子数和分子间隔决定；由（5）题图可知，随温度升高相同时间内NO的转化率先升高后降低。
19．【答案】（1）不能
（2）能
（3）1112K
（4）A
【解析】【解答】解：（1）该反应的△G=△H﹣T △S=178.3KJ mol﹣1﹣298.15K×0.1604KJ mol﹣1=130.5KJ mol﹣1．△G＞0，所以不能自发，故答案为：不能；（2）该反应的△G=△H﹣T △S=178.3KJ mol﹣1﹣298.15K×0.1604KJ mol﹣1=130.5KJ mol﹣1．△G＞0，所以在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应为非自发反应，但在高温的条件下能自发行进，故答案为：能；（3）要想反应能自发进行则需△G=△H﹣T △S＜0，178.3KJ mol﹣1﹣T×160.4KJ mol﹣1=0，解得：T=1112K，故答案为：1112K；（4）该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明△H﹣T△S一定是小于0，根据方程式可知该反应的△S＞0，所以如果△H＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下能够自发的向右进行，因此该反应的反应热△H＞0，故选A．
【分析】（1）（2）该反应的△G=△H﹣T △S=178.3KJ mol﹣1﹣298.15K×0.1604KJ mol﹣1=130.5KJ mol﹣1．△G＞0；（3）化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H﹣T △S＜0时，依据题干给出焓变及熵变计算△H﹣T △S数值，据此判断反应能自发进行；（4）反应能自发进行，应满则△G=△H﹣T △S＜0，以此解答该题．
20．【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
21．【答案】（1）任何温度
（2）否；该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行
（3），则，解得，即低于时反应③能正向自发进行
【解析】【解答】（1）对于反应①AH ＜0， ＞0，结合AH-T＜0反应才可自发进行，可知此反应在任何温度下均能发生；
（2） AH ＞0， ＜0，AH-T始终大于0，因此不能自发反应；
（3） AH =-176 kJ·mol—1 ，= -285，根据AH-T＜0，可自发反应，得到 ，；
【分析】根据自发反应发生的条件：AH-T＜0进行计算、判断。
一、单选题
1．已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是（ ）
A．3O2(g)=2O3(g) △H＞0
B．2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＜0
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H＞0
2．下列关于焓变和熵变的说法正确的是（ ）
A．的反应一定能自发进行
B．的反应一定能自发进行
C．的反应能自发进行
D．的反应一定没有进行
3．下列不属于自发过程的是（ ）
A B C D
水从高处往低处流 冰在常温下融化 铁在潮湿空气中生锈 石墨转化为金刚石
A．A B．B C．C D．D
4．下列反应中，熵显著减少的反应是（ ）
A．CO（g）+2H2（g）= CH3OH（g）
B．CaCO3（s）+2HCl（aq）= CaCl2（aq）+CO2（g）+H2O（l）
C．（NH4）2CO3（s）= NH4HCO3（s）+NH3（g）
D．2HgO（s）= 2Hg（l）+O2（g）
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．已知反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）的△H＞0，△S＜0，下列正确的是（ ）
A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行
C．任何温度下都不能自发进行 D．任何温度下都能自发进行
7．关于①氨气与氯化氢气体的反应、②碳酸氢钠的分解反应的熵变说法正确的是（ ）
A．均为熵增加反应 B．均为熵减小反应
C．反应①熵增加，反应②熵减小 D．反应①熵减小，反应②熵增加
8．分析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) △H = +163 kJ mol-1
B．H2O2(l)=1/2O2(g)+H2O(l) △H =-98 kJ mol-1
C．HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g) △H =+91 kJ mol-1
D．Ag(s)+1/2Cl2(g)=AgCl(s) △H =-127 kJ mol-1
9．自发进行的反应一定是（ ）
A．吸热反应 B．放热反应
C．熵增加反应 D．熵增加或者放热反应
10．用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是（ ）
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
11．在下列变化中，体系的熵增大的是（ ）
A．乙烯聚合为聚乙烯 B．硝酸铵溶于水
C．水结冰 D．
12．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法错误的是
反应 △H/kJ mol-1 △n △S/J K mol-1
MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 177.9 1 b
注：①其中△n表示反应方程式中气体系数差；
②△H-T△S＜0的反应方向自发
A．因为△n相同，所以a与b大小相近
B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s)
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]
D．两个反应在不同温度下的△H和△S都大于零
13．下列叙述正确的是（ ）
A．反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B．反应过程的自发性可判断过程发生的速率
C．反应 在室温下可自发进行，则该反应的
D．反应 的熵变
14．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应的
B．在不同状态时的熵值：
C．反应 能否自发进行与温度有关
D．或的反应一定能自发进行
15．下列说法错误的是（ ）
A．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
B．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度变化△S＜0
C．某化学反应自发进行的方向，与反应的△H和△S都有关
D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个△S＞0的过程
16．下列说法正确的是（ ）
A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
C．反应在室温下可自发进行，则该反应的
D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
二、综合题
17．已知：I． △H1
II． △H2
III． △H3
回答下列问题：
（1）白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，则△H1 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0， 0。
（2）称取16g (s)和25g (s)，将它们分别溶于等量的水中，发现一种溶液温度升高，另一种溶液温度降低，则 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0，△H2 0；若测得16g (s)和25g (s)溶于水的反应热的差值是Q( )kJ，则△H1= (用含Q的代数式表示) 。
18．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：
（1）汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质，尾气中含有碳烟的主要原因为 。
（2）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：
反应①：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
反应②：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1
若反应 CO2(g)+ N2(g) C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1，则反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的活化能为 kJ·mol-1。
（3）在常压下，已知反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol-1，ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K)，据此可判断该反应在常温下 （填“能”或“不能”）自发进行。
（4）向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭（足量）和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如表所示，在T1℃、T2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p1kPa、p2kPa。
物质的量/mol T1℃ T2℃
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40
N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80
①0~10min内，以NO表示的该反应速率v（NO）= kPa·min-1。
②第15min后，温度调整到T2，数据变化如表所示，则p1 p2（填“>”、“<”或“=”）。
③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，再次达平衡时NO的体积百分含量为 。
（5）为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+ N2(g)+2CO2(g)的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示：
①在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率（对应温度400℃）v正 v逆（填“>”、“<”或“=”），其理由为 。
②温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是 。
19．已知在 100kPa、298.15K 时石灰石分解反应：CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H=+178.3kJ mol﹣1△S=160.4J mol﹣1 K﹣1，则：
（1）该反应 （填“能”或“不能”）自发进行；
（2）据本题反应数据分析，温度 （填“能”或“否”）成为反应方向的决定因素；
（3）若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为 ．
（4）反应 CH3OH（l）+NH3（g）=CH3NH2（g）+H2O（g）在高温下自发向右进行，若反应|△H|=17KJ mol﹣1，|△H﹣T△S|=17KJ mol﹣1，则下列判断正确的是
A﹒△H＞0△H﹣T△S＜0B﹒△H＜0△H﹣T△S＞0
C﹒△H＞0△H﹣T△S＞0D﹒△H＜0△H﹣T△S＜0．
20．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”)。
21．化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。
化学反应 AH/kJ·mol—1
① -98 57.2
② 393.5 -2.86
③ -176 -285
（1）根据表中数据可知：反应①在 下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。
（2）有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？ (填“是”或“否”)。阐述判断的理由 。
（3）利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围 。(写出过程)
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】利用ΔG=△H-TΔS进行分析，凡ΔG＜0的反应，能自发进行。
A．反应3O2(g)=2O3(g)， △H＞0，ΔS<0，ΔG=△H-TΔS>0，该反应一定不能自发进行，A符合题意；
B．反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)，ΔH<0，ΔS>0，该反应一定能自发进行，B不合题意；
C．反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温下能自发进行，C不合题意；
D．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH>0，ΔS>0，该反应在高温下能自发进行，D不合题意；
故答案为：A。
【分析】依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．焓判据或熵判据不能单独成为反应是否进行的唯一依据，故A不符合题意；
B．焓判据或熵判据不能单独成为反应是否进行的唯一依据，能自发进行，故B不符合题意；
C．综合判据的反应能自发进行，故C符合题意；
D．的反应可以建立平衡状态，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据时反应自发进行分析，且判断反应是否自发应使用复合判据，不能单独将焓判据或熵判据作为反应是否自发进行的依据。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、水从高处往低处流，重力势能减小，是自发进行的过程，故A不符合题意；
B、冰在常温下融化是自发过程，故B不符合题意；
C、Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程，可以自发进行，故C不符合题意；
D、石墨转化为金刚石为吸热反应，常温下不能自发进行，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】部分能量降低的过程，或熵增加的反应属于自发过程；反应能否自发进行，取决于焓变与熵变的综合判据，当ΔH-TΔS＜0时，反应可自发进行。
4．【答案】A
【解析】【解答】熵是与物质的混乱度有关系的，同一种物质在气态熵值增大，固态是最小。所以根据方程式可知选项A是熵值减小的，其余都是增加的，
故答案为：A。
【分析】气体分子数减小的反应为熵减反应，据此分析解答即可得出答案。
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】C
【解析】【解答】已知反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）的△H>0，△S<0，所以△G=△H-T△S>0，反应任何温度下都是不能自发进行，A、B、D不符合题意，选项C符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查了化学反应自发进行的判断方法，注意利用焓变、熵变的变化结合温度的利用△H-T△S＜0自发进行即可解答，反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；反应是吸热反应，熵变减小的反应，依据焓变熵变和温度分析判断。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．①为熵减小的反应，A不符合题意；
B．②为熵增加的反应，B不符合题意；
C．反应①熵减小，反应②熵增加，C不符合题意；
D．反应①熵减小，反应②熵增加，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】熵即为混乱程度。
8．【答案】D
【解析】【解答】A.反应2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)是吸热反应△H＞0，△S＜0，任何温度下都不能自发进行，故A不符合题意；
B.反应Ag(s)+ Cl2(g)=AgCl(s)是放热反应△H＜0，△S＜0，高温下不能自发进行，故B不符合题意；
C.反应HgO(s)=Hg(l)+ O2(g)是吸热反应△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，故C不符合题意；
D.反应H2O2(l)= O2(g)+H2O(l)是放热反应△H＜0，△S＞0，任何温度下都能自发进行，故D符合题意；
故答案为:D。
【分析】根据复合判据即可以判断出反应自发进行的条件。
9．【答案】D
【解析】【解答】A.吸热反应△H＞0，但若△S＜0，反应一定是非自发进行的反应，A不符合题意；
B.放热反应△H＜0，但若△S＞0，高温可能非自发反应，B不符合题意；
C.熵增的反应△S＞0，若为吸热反应，则△H＞0，低温可能非自发反应，C不符合题意；
D.熵增加或者放热反应，△S＞0，△H＜0，△H-T△S＜0，反应一定自发进行，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】自发进行的反应符合△H-T△S＜0，依据判断依据分析选项；反应自发进行需要焓变、熵变、温度共同决定．
10．【答案】B
【解析】【解答】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应ΔS＞0，故A不符合题意；
B．平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，由方程式可知，反应平衡常数，故B符合题意；
C．反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C不符合题意；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.该反应是气体体积分子数增大的反应，ΔS＞0；
B.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比；
C.每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子；
D.氨气也会污染空气。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．乙烯聚合为聚乙烯，为气体体积减小的反应，是熵减的过程，故A不符合题意；
B．硝酸铵溶于水破坏离子键，离子的运动更剧烈，体系的熵增大，故B符合题意；
C．水结冰从液态转为固态，水分子的混乱程度减小，是熵减的过程，故C不符合题意；
D．
为气体体积减小的反应，熵减的过程，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】熵判据：体系有自发地向混乱程度增加（熵增）方向进行地倾向。
A．气体体积减小的反应，是熵减的过程；
B．离子的运动更剧烈，体系的熵增大；
C．水从液态转为固态，水分子的混乱程度减小，是熵减的过程；
D．反应气体体积减小，是熵减的过程；
12．【答案】B
【解析】【解答】A．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b大小相近，故A不符合题意；
B．MgCO3和CaCO3均为离子晶体，镁离子和钙离子所带电荷相等，镁离子半径小于钙离子，MgO的晶格能大于CaO，镁离子更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子易分解为二氧化碳，则碳酸镁的分解温度小与碳酸钙，故B符合题意；
C．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b的差值a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]，故C不符合题意；
D．由表格数据可知，两个反应都是气体体积增加的吸热反应，故两个反应在不同温度下的ΔH和ΔS都大于零，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．两个反应中气体化学计量数差相等；
B．离子所带电荷相等，离子半径越小，分解温度越小；
C．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等；
D．依据表格数据分析。
13．【答案】C
【解析】【解答】A.反应物分子发生了碰撞也不一定发生化学反应，需要合适的角度和能量发生的碰撞才能反应，故A不符合题意
B.反应的自发性与速率无关，自发性只要通过熵变进行判断，故B不符合题意
C.根据反应 可在室温下自发进行，而＜0，根据＜0判断 ，故C符合题意
D. 反应 气体的分子数减小，故焓变＜0，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A.有效碰撞才能发生化学反应，需要一定的角度和能量
B.反应的自发性主要是判断反应的发生，而速率主要是由反应的过程中的条件决定
C.根据此反应气体分子减少，分子的混乱度降低，熵变小于0，再结合＜0进行判断
D.分子的混乱度降低，熵变小于0
14．【答案】C
【解析】【解答】A．反应的气体分子数减少，该反应的，选项A不符合题意；
B．同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值，选项B不符合题意；
C．反应的气体分子数增加，，又因为，时，反应能自反进行，因此选项所给反应能否自发进行与温度有关，选项C符合题意；
D．且的反应一定能自发进行，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．反应中气体分子数减少；
B．同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值；
C．依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
D．同C项判断。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．虽然NH4NO3溶于水吸热，但吸收的热量较少，固体转化为溶液时，混乱度增大，△S＞0，则NH4NO3溶于水仍可以是自发过程，A符合题意；
B．水凝结成冰的过程中，水分子由无序排列转化为有规则排列，体系的混乱度减小，△S＜0，B不符合题意；
C．某化学反应自发进行的方向，由焓判据和熵判据共同决定，所以与反应的△H和△S都有关，C不符合题意；
D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程中物质由固态或液态转化为气态，混乱度增大，所以是一个△S＞0的过程，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.自发进行的条件是△H-T△S<0，吸热过程也可能是自发过程；
B.同一物质的气体→液体→固体，体系的混乱程度减小；
C.化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据；
D.有气体生成的离子反应发生时，体系的混乱程度增大。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．且的反应，即使改变条件也不能自发进行，A不符合题意；
B．熵是指体系的混乱程度，相同物质的量的同种物质：，B不符合题意；
C．反应能自发进行的判据是，由反应方程式可知，该反应的，要使，必须满足ΔH<0，C符合题意；
D．恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0的反应，，反应一定可以自发进行，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应自发进行的判据是ΔH TΔS<0；
B. 同一种物质的熵：气态＞液态＞固态；
D.ΔH TΔS<0时反应自发进行。
17．【答案】（1）＜；＜
（2）＞；＜；-10Q
【解析】【解答】（1）白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，即 的过程为放热过程(原因见下面的注释)，则△H1＜0；左侧为固体和液体，右侧为固体，混乱度减小，所以 ＜0。答案为：＜；＜；
（2）CuSO4溶于水，发生题中II反应，左侧为固体，右侧为液体，混乱度增大，则 ＞0，溶液温度升高，为放热反应，所以△H2＜0；根据盖斯定律可知，反应Ⅰ可由反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，故△H1=△H2-△H3，又知二者反应热的差值为QkJ，且16g (s)和25g (s)的物质的量都为0.1mol，则△H1=△H2-△H3=-10Q，故△H1=-10Q 。答案为：＞；＜；-10Q。
(注释：△H1=△H2-△H3，其中△H2＜0，反应Ⅲ过程温度降低，则△H3＞0，所以△H1＜0，为放热反应。)
【分析】（1） 反应左侧为固体和液体，右侧为固体，混乱度减小；
（2）△H2＜0，反应Ⅲ过程温度降低，则△H3＞0，所以△H1＜0，根据盖斯定律，反应Ⅰ可由反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，由△H1=△H2-△H3计算。
18．【答案】（1）燃料燃烧不充分
（2）2a-574
（3）能
（4）0.06p1；>；20%
（5）>；相同温度下，曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率，说明M点不是平衡点，反应仍向正反应进行；温度升高催化剂活性降低
【解析】【解答】（1）尾气中含有碳烟的主要原因为燃料燃烧不充分。（2）若反应 CO2(g)+ N2(g) C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1，则反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的逆反应活化能为2a kJ·mol-1，根据盖斯定律：①-②可得C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=-574 kJ·mol-1，故反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的活化能为（2a-574）kJ·mol-1。（3）满足自发进行的条件是：ΔH-TΔS=-113.0 kJ·mol-1-T (-145.3 10-3) kJ mol-1·K-1<0，则T<777.7K，故该反应在常温下能自发进行。（4）①该反应反应前后气体总物质的量不变，故0~10min内，容器的总压强保持不变，平衡是NO（g）的分压为 ，以NO表示的该反应速率v（NO）= 。②第15min后，温度调整到T2，从表格查得NO的物质的量减少，N2的增加，平衡正向移动，由于正反应为放热反应，改变条件为降温，气体的总的物质的量不变，温度越低，压强越小，则p1>p2。③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，该反应前后气体分子数不变，加入反应混合物前后构成等效平衡，达平衡时NO的体积百分含量为 。（5）①在催化剂乙作用下，相同温度下，曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率，说明M点不是平衡点，反应仍向正反应进行，则v正>v逆。
②温度升高催化剂活性降低，催化效率降低，则在相同时间内测得NO转化率降低。
【分析】燃料燃烧不充分生成碳烟，燃料燃烧产生NO等有害物质，若 H-T S<0则反应能自发进行；由表格数据可知，T1℃时10min后反应达到平衡，T2℃时25min后反应达到平衡，密闭容器中压强的大小由气体分子数和分子间隔决定；由（5）题图可知，随温度升高相同时间内NO的转化率先升高后降低。
19．【答案】（1）不能
（2）能
（3）1112K
（4）A
【解析】【解答】解：（1）该反应的△G=△H﹣T △S=178.3KJ mol﹣1﹣298.15K×0.1604KJ mol﹣1=130.5KJ mol﹣1．△G＞0，所以不能自发，故答案为：不能；（2）该反应的△G=△H﹣T △S=178.3KJ mol﹣1﹣298.15K×0.1604KJ mol﹣1=130.5KJ mol﹣1．△G＞0，所以在100Kpa、298.15K 时，石灰石分解反应为非自发反应，但在高温的条件下能自发行进，故答案为：能；（3）要想反应能自发进行则需△G=△H﹣T △S＜0，178.3KJ mol﹣1﹣T×160.4KJ mol﹣1=0，解得：T=1112K，故答案为：1112K；（4）该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明△H﹣T△S一定是小于0，根据方程式可知该反应的△S＞0，所以如果△H＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下能够自发的向右进行，因此该反应的反应热△H＞0，故选A．
【分析】（1）（2）该反应的△G=△H﹣T △S=178.3KJ mol﹣1﹣298.15K×0.1604KJ mol﹣1=130.5KJ mol﹣1．△G＞0；（3）化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H﹣T △S＜0时，依据题干给出焓变及熵变计算△H﹣T △S数值，据此判断反应能自发进行；（4）反应能自发进行，应满则△G=△H﹣T △S＜0，以此解答该题．
20．【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
21．【答案】（1）任何温度
（2）否；该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行
（3），则，解得，即低于时反应③能正向自发进行
【解析】【解答】（1）对于反应①AH ＜0， ＞0，结合AH-T＜0反应才可自发进行，可知此反应在任何温度下均能发生；
（2） AH ＞0， ＜0，AH-T始终大于0，因此不能自发反应；
（3） AH =-176 kJ·mol—1 ，= -285，根据AH-T＜0，可自发反应，得到 ，；
【分析】根据自发反应发生的条件：AH-T＜0进行计算、判断。