2.1 化学反应的方向（含解析） 同步练习2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.1 化学反应的方向 同步练习
一、单选题
1．运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是（　　）
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增的过程
C．高锰酸钾受热分解是熵增的过程
D．△H＜0的反应在常温常压下都能自发进行
2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是（　　）
A．2MgO(s)+C(s)=2Mg(s)+CO2(g) ΔH>0
B．2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH<0
C．Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH>0
D．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH<0
3．中国传统文化对人类文明贡献巨大，我国古代就已经广泛应用了相关的化学知识，下列关于古代化学的应用和记载中，说法不合理的是（　　）
A．曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能
B．我国古代人民常用明矾水除去铜器上的铜锈
C．锡青铜 铜锡合金 文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．晋代炼丹家、医学家葛洪所著 抱扑子 一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这个过程为可逆反应
4．工业制硫酸中的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化：，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法错误的是（　　）
A．升高温度，可以增大反应速率
B．提高反应时的温度，可以实现的完全转化
C．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
5．某反应：A=B+C在室温下能自发进行，但在高温下不能自发进行，对该反应过程△H、△S的判断正确的是（　　）
A．△H＜0、△S＜0 B．△H＞0、△S＜0
C．△H＜0、△S＞0 D．△H＞0、△S＞0
6．下列说法错误的是（　　）
A．食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率
B．钾的金属性强，所以钾与水的反应比钠的反应剧烈
C．2mol SO2与1mol O2混合反应后一定能生成2 mol SO3
D．面粉厂严禁烟火的原因是面粉粉尘表面积大，与空气接触遇明火极易发生爆炸
7．氢还原辉钼矿并用碳酸钠作固硫剂的原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H。平衡时的有关变化曲线如图。下列说法正确的是
A．该反应在低温下可以自发进行
B．粉碎矿物和增大压强都有利于辉钼矿的还原
C．图2中T1对应图1中的温度为1300℃
D．若图1中A点对应温度下体系压强为10MPa，则H2O(g)的分压为5MPa
8．现有反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g) △H＞0 ，下列有关说法正确的是（　　）
A．△H>0的化学反应一定不能自发进行
B．该反应熵增大（即△S>0）
C．该反应在任何条件下一定能自发
D．自发过程一定使体系的熵增大
9．已知：X（g）＋2Y（g） 3Z（g） H＝﹣a kJ·mol-1（a＞0）。下列说法错误的是（　　）
A．0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z，放出能量一定小于0.1 a kJ
B．该反应正向吸热反应
C．在其他条件不变的情况下，降低反应温度，正、逆反应速率均减小，平衡会发生移动
D．当反应达到平衡状态时，一定存在3v（Y）正=2v（Z）逆
10．橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图：在其拉伸过程中有放热现象，反之吸热。25℃、101kPa时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（　　）
A．2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
B．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
C．2H2＋O2＝2H2O
D．CaCO3＝CaO＋CO2↑
11．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
12．工业制硫酸中的一步重要反应是在下的催化氧化，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法错误的是（　　）
A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
B．在上述条件下，不可能地转化为
C．提高反应时的温度，可以实现的完全转化
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
13．AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是（　　）
A．ΔH和ΔS均大于零
B．ΔH和ΔS均小于零
C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零
D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
14．在图①中A、B两个容器里，分别收集着两种作用不同的理想气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器(如图②)。关于此物理过程的下列说法错误的是（　　）
A．此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程
D．此过程是自发可逆的
15．下列有关反应热及相关知识的说法正确的是（　　）
A．的燃烧热热化学方程式是
B．已知转化过程C(石墨，s)=(金刚石，s) ，则石墨比金刚石更稳定
C．中和热测定实验中，应把稀硫酸缓慢并分次倒入NaOH溶液中并搅拌
D．锌与稀硫酸的反应是放热反应，放热反应在常温常压下均能自发进行
16．一定条件下，反应2SO2+O2 2SO3，在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是（）
A．使用催化剂能增大反应速率
B．该条件下，SO2能全部转化为SO3
C．达到平衡后，各物质的浓度不再变化
D．增大O2的浓度可加快SO2的反应速率
二、综合题
17．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。
主反应：
副反应：
回答下列问题：
（1）相关化学键的键能数据如下：
化学键 C=O H—H C—H C—O O—H
键能 803 436 414 X 464
则x=　 　，主反应在　 　(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
（2）主反应在铜催化下的反应历程如下：
序号 基元反应 (活化能/eV) (反应能/eV)
① 0.20
② 1.27 0.55
③ 0.76
④ 0.42 0.35
⑤ 0.11
⑥ 0.89 0.37
⑦ 1.01 0.32
决定主反应速率的基元反应为　 　(填标号)，原因是　 　。
（3）和按物质的量之比，在压强为，催化下进行反应，测得转化率和选择性[选择性=％]随温度的变化如图所示：
①温度高于℃，转化率增大的原因可能是　 　。
②某温度时，若测得转化率为25％，的选择性为20％，副反应的压力商　 　(以分压代替浓度进行计算，分压=总压×物质的量分数，保留一位有效数字)。
③若想要提高的产率，除改变温度外，还可采取的措施有　 　。
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．
（1）I.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率的变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 232 290 310
　 　(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)min时间段反应速率最大，原因是　 　。
（2）　 　(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)min时间段反应速率最小，原因是　 　。
（3）如果要减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，下列措施你认为可行的是____。
A．加入KCl溶液 B．通入HCl气体
C．加入NaOH固体 D．加入溶液
（4）II.温度一定，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
该反应的化学方程式为　 　。从开始到平衡时C的反应速率为　 　，A的转化率为　 　。
（5）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是____(填序号)。
A．A与C的浓度相等
B．相同时间内消耗3nmolA，同时生成3nmolA
C．相同时间内消耗3nmolA，同时消耗nmolB
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．B的体积分数不再发生变化
F．混合气体的密度不再发生变化
G．混合气体的压强不再发生变化
20．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) 。
21．氢气是一种理想的新能源，发展氢能汽车的关键是氢气的制备及储存技术。制备氢气通常有下列方法：①电解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑；②高温使水分解制氢：2H2O2H2↑+O2↑；③太阳能催化分解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑；④天然气氧：CH4+H2OCO+3H2。
（1）你认为最节能的方法是　 　(填序号)。
（2）反应①和氢气在氧气中燃烧生成水的反应是否互为可逆反应？　 　(选填“是”或“否”)。
（3）请依据表中常见物质的键能(在25℃，101kPa下)回答问题：
化学键 H—H H—O I—I H—I O=O
键能kJ·mol-1 435 460 150 300 500
①由氢气与氧气生成18g水放出的热量为　 　kJ。
②若将1molI2和1molH2置于密闭容器中，并在上述条件下反应，发现热量实测值(恢复到25℃，101kPa)远小于15kJ，你认为最可能的原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．同种物质熵值，液体＞固体，则冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，A不符合题意；
B．吸热反应，△H＞0，某吸热反应能自发进行，说明△H－T△S＜0，则△S＞0，因此该反应是熵增反应，B不符合题意；
C．高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则高锰酸钾受热分解是一个熵增的过程，C不符合题意；
D．△G＜0的反应自发进行，由△G＝△H－T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则低温有利于自发，常温未必自发，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据物质的混乱度越大，熵值越大，ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．该反应气体系数之和增大，ΔS＞0，ΔH＞0，所以高温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，A不符合题意；
B．该反应气体系数之和增大，ΔS＞0，ΔH＜0，任何温度都能满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，B符合题意；
C．该反应固体增多，ΔS＞0，ΔH＞0，高温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，C不符合题意；
D．该反应气体系数之和减小，ΔS＜0，ΔH＜0，低温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 任何温度下均能自发进行，说明ΔG<0，只有，ΔS＞0，ΔH＜0才能在任何温度下满足ΔG<0。
3．【答案】D
【解析】【解答】A. 可燃物燃烧时放出热量，所以能量变化主要是化学能转化为热能，A项不符合题意；
B. 明矾中含有铝离子，铝离子水解使溶液显酸性，Cu2(OH)2CO3能与酸性溶液反应，所以可用明矾水除去铜器上的铜锈，B项不符合题意；
C. 锡青铜是铜锡合金，在潮湿环境中，铜锡合金会形成原电池，发生吸氧腐蚀，所以锡青铜(铜锡合金)文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快，C项不符合题意；
D. 丹砂为硫化汞，不稳定，加热发生HgS Hg+S，温度降低时，又可发生Hg + S = HgS，二者反应条件不同，不符合可逆反应概念，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】 A.燃烧过程中发生化学能转化为热能；
B.明矾水解使溶液呈酸性，与碱式碳酸铜反应；
C.锡青铜是合金，在潮湿环境下可形成原电池；
D.硫化汞分解与汞与硫的反应条件不同。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．升高温度，体系中达到反应活化能的粒子百分比增大，可以增大反应速率，A不符合题意；
B．该反应是可逆反应，根据题给信息，提高反应时的温度，平衡逆向移动，不但不可能完全转化，其转化率还会降低，B符合题意；
C．催化剂能提高反应速率，使用催化剂是为了增大反应速率，提高单位时间内的生产效率，C不符合题意；
D．利用勒夏特列原理，通过调控反应条件，使平衡正向移动，则可以提高该反应进行的程度，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、升高温度，速率加快；
B、可逆反应无法完全转化；
C、催化剂可以加快化学反应速率；
D、改变条件可以提高反应的程度。
5．【答案】A
【解析】【解答】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，反应能自发进行，
当△H＜0，△S＞0时，△G=△H-T △S＜0，在室温一定能自发进行，
而△H＞0，△S＜0时不能自发进行，
△H＞0，△S＞0时，在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行；
故答案为：A。
【分析】本题考查反应能否自发进行的判断，题目难度不大，注意根据自由能判据的应用，当△G=△H-T △S＜0时，反应能自发进行。
6．【答案】C
【解析】【解答】解：A、温度降低，化学反应速率减慢，所以食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率，故A正确；
B、因钾的活泼性强于钠，所以钾与水的反应比钠的反应剧烈，故B正确；
C、因SO2与O2反应生成SO3可逆反应，不可能进行到底，存在一定的限度，故C错误；
D、因面粉厂的空气中含有可燃性的粉，空间有限，遇明火容易引起爆炸，故D正确；
故选：C．
【分析】A、根据温度对化学反应速率的影响；
B、根据决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质；
C、根据可逆反应存在一定的限度；
D、面粉厂的空气中含有可燃性的粉，空间有限，遇明火容易引起爆炸．
7．【答案】C
【解析】【解答】A．由方程式聚集状态知ΔS＞0，由图1可知正反应是吸热反应ΔH＞0，则根据ΔG=ΔH-TΔS＜0知，该反应为高温下的自发反应，故A不符合题意；
B．该反应是气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向进行，不利于反应向右进行，故B不符合题意；
C．根据图像1，1300℃时该反应的平衡常数K==1，根据图2可知，T1℃是正逆化学平衡常数相等，即此时平衡常数为1，故C符合题意；
D．A点各组分的浓度之和为5mol/L，在同一容器中，压强之比等于物质的量之比，也等于浓度之比，所以A点对应温度下体系压强为10MPa时，H2O(g)的分压为4MPa，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据ΔH-TΔS＜0时反应自发进行分析；
B.增大压强，该反应的平衡逆向移动；
C.平衡常数只与温度有关，根据平衡常数确定温度；
D. A点各组分的浓度之和为2mol/L+2mol/L+1mol/L=5mol/L，其中H2O(g)的物质的量分数为40%。
8．【答案】B
【解析】【解答】A. △H>0的化学反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，A不符合题意；
B. 该反应气体物质的量增大，所以熵增大（即△S>0），B符合题意；
C. 该反应△H–T△S在较高温度下自发进行，C不符合题意；
D. △H–T△S<0，自发过程可能使体系的熵增大，也可能使体系的焓减小，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1、自发过程：在一定的条件下，不需要外力就可以自动进行的过程；
2、焓变判断：一个自发的过程，体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。对化学
反应而言，放热反应有自发的倾向。但是，吸热反应也有自发的，放热反应也有不自发的；
3、熵变判断：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增加；
4、自由能变△G的的判断方法 △G＝△H－T△S，△G＜0，反应正向自发进行。 △G＝0，反应处在平衡状态。 △G＞0，反应逆向自发进行；
①一个放热的熵增加的反应，肯定是一个自发的反应，△H＜0，△S＞0，△G＜0；
②一个吸热的熵减少的反应，肯定是一个不自发的反应，△H＞0，△S＜0，△G＞0；
③一个放热的熵减少的反应，降低温度，有利于反应自发进行。 △H＜0，△S＜0，要保证△G＜0，T要降低；
③一个吸热的熵增加的过程，升高温度，有利于反应自发发生。 △H＞0，△S＞0，要保证△G＜0，T要升高得足够高。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．若0.1 mol X和0.2 mol Y完全转化为0.3molZ，则放出的能量为0.1akJ，但该反应是可逆反应，反应物不可能全部转化为生成物，所以放出的热量小于0.1akJ，故A不符合题意；
B．该反应焓变小于零，所以正反应为放热反应，故B符合题意；
C．降低温度，活化分子百分数减小，正逆反应速率均减小，平衡向放热反应方向移动，即正向移动，故C不符合题意；
D．反应平衡时，正逆反应速率相等，v(Y)正= v(Y)逆，不同物质反应速率之比等于计量数之比，所以3v(Y)逆=2v(Z)逆，则3v(Y)正=2v(Z)逆，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.可逆反应，放出热量减少
B. H＝﹣a kJ·mol-1（a＞0） ，放热
C.降温，速率会减小，平衡移动，向着正方向移动
D.平衡时，v(Y)正= v(Y)逆，根据化学计量系数即可得出结果
10．【答案】B
【解析】【解答】A.钠与水反应，放热反应，△H<0，△S>0，可自发，A不符合题意；
B. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl混合，吸热反应，△H>0，△S>0，可自发，B符合题意；
C. H2与O2反应，为吸热反应，△H>0，△S<0，非自发，C不符合题意；
D.碳酸钙受热分解，△H>0，△S>0，非自发，D不符合题意；
答案为B。
【分析】橡皮筋在拉伸过程中，排列由无序变为有序，有放热现象，则△H<0，△S<0，非自发；在收缩过程中，排列由有序变为无序，吸收热量，则△H>0，△S>0，可自发。
11．【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。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．使用催化剂可增大反应速率，提高生产效率，A不符合题意；
B．根据题干信息，该反应属于可逆反应，所以SO2不可能100%转化为SO3，B不符合题意；
C．提高反应温度，能加快反应速率，但不能实现SO2的完全转化，C符合题意；
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.催化剂能增大反应速率。
B.可逆反应中，反应物不能100%转化。
C.可逆反应中，反应物不能100%转化。
D.根据化学平衡和化学反应速率的影响条件进行分析。
13．【答案】D
【解析】【解答】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】AB型强电解质溶于水时可能放热也可能吸热，可能是固体或液体溶解于水，也可能是气体溶解于水。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．由题意“将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中”，可知该过程为混乱度增大，是由有序到无序的过程属于熵增加的过程，A不符合题意；
B．由题意“将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一 个不伴随能量变化的自发过程”可知此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出，B不符合题意；
C．根据自发过程的含义可知：在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程，C不符合题意；
D．由题意知该过程中△H=0，△S＞0，所以△H -T△S＜0，可知该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据自发过程的含义可知：在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程，利用△H -T△S＜0判断。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.生成的物质应为液态水，故A不符合题意；
B. ， 则石墨的能量较低 ，即石墨比金刚石更稳定，故B不符合题意；
C.中和热测定实验中，应把稀硫酸一次性快速倒入NaOH溶液中并搅拌，以防止热量散失，影响测量结果，故C不符合题意；
D.并不是放热反应在常温常压下均能自发进行 ，比如燃烧反应，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】燃烧热指在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
能量越低，物质越稳定。
中和热测定实验要减小热量损失。
反应是否能自发进行，不仅与焓变有关还与熵变有关。
16．【答案】B
【解析】【解答】A.催化剂可加快反应速率，选项正确，A不符合题意；
B.在可逆反应中，反应物无法完全转化为生成物，选项错误，B符合题意；
C.反应达到平衡状态时，各物质的物质的量浓度保持不变，选项正确，C不符合题意；
D.浓度增大，反应速率增大，因此增大O2的浓度可加快SO2的生成速率，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.催化剂可加快反应速率；
B.可逆反应中，反应物无法完全反应；
C.反应达到平衡状态时，各物质的浓度保持不变；
D.浓度增大，反应速率加快；
17．【答案】（1）326；低温
（2）①；活化能越大，反应速率越小，主反应的速率由反应最慢的基元反应决定
（3）主反应的<0，副反应的>0，升高温度，主反应逆向移动，导致二氧化碳的转化率降低，副反应正向移动，导致二氧化碳的转化率增大，当温度高于℃，以副反应为主，转化率增大；0.1；提高催化剂的选择性、增大压强、及时分离出甲醇等
【解析】【解答】（1）根据=反应物总键能-生成物的总键能；根据反应1可得， x= 326；该反应，根据根据吉布斯自由能，在低温下 能自发进行 ；
（2）由表格信息可知，基元反应①的活动能最大，活化能越大，反应速率越小，主反应的速率由反应最慢的基元反应决定；
（3）①升高温度，主反应往逆向移动，导致二氧化碳的转化率降低，副反应往正向移动，导致二氧化碳的转化率增大， 温度高于℃ 以副反应为主， 转化率增大 ；若想要提高甲醇的产率，平衡正向移动，除改变温度外，还可采取的措施有提高催化剂的选择性、增大压强、及时分离出甲醇等
【分析】（1）根据键能计算反应热方法即，焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，若为负，则为放热反应，若为正，则为吸热反应；
（2）活化能与反应速率之间关系为：活化能越大，反应越难进行，反应速率越慢
（3）由题可知，该反应有主反应和副反应同时发生，主反应为放热反应，温度升高，逆向移动，副反应为吸热反应，温度升高，正向移动，考虑物质转化率时，要看那个反应起主导作用；所以在温度 高于℃ 时候，温度升高， 转化率增大 ，说明以副反应为主。
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）2～3；溶液温度升高
（2）4～5；反应物浓度减小
（3）A
（4）；；50%
（5）B；C；E；G
【解析】【解答】(1)在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、68mL、20mL，单位时间内生成氢气的体积越大，反应速率越大，则反应速率最大的是2～3min，该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，故答案为：2～3min；溶液温度升高；
(2)单位时间内生成氢气的体积越小，反应速率越小，根据(1)的分析可知，4～5min内生成的氢气体积最小，反应速率最小，此时温度虽然较高，但H+浓度减小，反应速率减小，故答案为：4～5min；反应物浓度减小；
(3)A．加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小，但H+物质的量不变，不影响产生氢气的量，故A正确；
B．通入HCl气体，H+浓度增大，反应速率加快，产生氢气的量增大，故B不正确；
C．加入NaOH固体，H+与NaOH反应生成水，产生氢气的量减小，故C不正确；
D．加入KNO3溶液，Zn与、H+反应生成NO，产生氢气的量减小，故D不正确；
故答案为：A；
(4)物质的量浓度变化之比等于化学计量数之比，Δc(A)=2.4mol/L-1.2mol/L=1.2mol/L，Δc(B)=0.4mol/L-0=0.4mol/L，Δc(C)=1.2mol/L-0=1.2mol/L，A的浓度减小，B、C的浓度增大，则A为反应物，B、C为生成物，且A、B、C的计量数之比为1.2：0.4：1.2=3：1：3，该反应的化学方程式为；2min时，反应达到平衡状态，此时C的反应速率为；Δc(A)=2.4mol/L-1.2mol/L=1.2mol/L，则A的转化率为，故答案为：；；50%；
(5)A．A与C的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故A不正确；
B．相同时间内消耗3nmolA，同时生成3nmolA，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确；
C．相同时间内消耗3nmolA，同时消耗nmolB，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．根据质量守恒可知，混合气体的总质量始终不变，因此混合气体的总质量不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态，故D不正确；
E．B的体积分数不再发生变化，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故E正确；
F．混合气体的总质量和体积一定，则密度始终不变，因此混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故F不正确；
G．该反应是气体体积增大的反应，混合气体的压强是变量，因此混合气体的压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故G正确；
故答案为：BCEG，故答案为：BCEG。
【分析】（1）根据单位时间内产生氢气的体积来判断化学反应速率，2-3min产生气体体积最多，化学反应速率最快
（2）4-5min产生气体气体最少，化学反应速率最慢，原因是随着反应进行，盐酸浓度逐渐减小
（3）由于Zn是过量的，产生氢气的量取决于盐酸的量，为了不影响气体的量而又减慢化学反应速率，只能减小盐酸的浓度，但是盐酸的物质的量不能改变
（4）结合图像中各物质的变化量与系数成正比，可以确定该反应反应方程，然后列出三段式，算出C的速率和A的转化率
（5）利用变化的量不再发生变化既达到化学平衡
20．【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。
21．【答案】（1）③
（2）否
（3）235；该反应为可逆反应，所给反应物不能完全反应
【解析】【解答】(1)由反应条件可知，反应③是将太阳能转化为化学能的反应，与其他反应需要通电和高温相比，反应③最节能，故答案为：③；
(2)氢气在氧气中燃烧生成水的反应不是可逆反应，故答案为：否；
(3)①由反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得，反应生成1mol水的反应热△H=(435+500×)kJ/mol-460kJ/mol×2=-235 kJ/mol，所以生成18g水放出的热量为235 kJ，故答案为：235；
②氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，可逆反应不可能完反应，所以1mol氢气与1mol碘蒸气反应时放出的热量远小于15kJ，故答案为：该反应为可逆反应，所给反应物不能完全反应。
【分析】（1）反应①②④是消耗电能或热能，而反应③是利用太阳能，不消耗电能或热能；
（2）氢气在氧气中燃烧生成水的反应不是可逆反应；
（3）①反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和；
②该反应为可逆反应，不能彻底进行。