2.3 化学反应的方向 课后训练（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 课后训练（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 | 407.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-02 19:49:31 | ||
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文档简介
2.3 化学反应的方向 课后训练
一、单选题
1．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)，
2．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应都是吸热反应
B．已知1mol CO（g）完全燃烧时放出283.0kJ热量，则表示CO（g）燃烧热的热化学方程式为 2CO（g）+ O2（g）═2CO2（g）； H =﹣566.0kJ/mol
C． H < 0、 S < 0的反应肯定是自发的
D．任何化学反应都有反应热
3．一定条件下发生反应：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
4．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
5．可逆反应：A＋B C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是（ ）
A．ΔH＞0、ΔS＞0
B．ΔH＜0、ΔS＜0
C．ΔH＜0、ΔS＞0
D．ΔH＞0、ΔS＜0
6．C、Si同处于IVA族，它们的单质或化合物有重要用途。实验室可用CO2回收废液中的苯酚，工业上用SiO2和焦炭高温下反应制得粗硅，再经如下2步反应制得精硅：Si(s)+3HCl(g)= SiHCl3(g)+H2(g) △H= -141.8 kJ·mol-1，SiHCl3(g)+ H2(g)= Si(s)+3HCl(g)，反应过程中可能会生成SiCl4。有关反应Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)的说法正确的是（ ）
A．该反应的△H＜0，△S＞0
B．其他条件不变，增大压强SiHCl3平衡产率减小
C．实际工业生产选择高温，原因是高温时Si的平衡转化率比低温时大
D．如图所示，当 ＞3，SiHCl3平衡产率减小说明发生了副反应
7．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．
8．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O 转变为H2。其过程如下：
mCeO2 (m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2 mCeO2+xH2+xCO
下列说法错误的是（ ）
A．该过程中CeO2是催化剂
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．上图中 H1 = H2 + H3
D．从H2O(l)变成H2O(g)是熵增的过程
9．下列说法正确的是（ ）
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
10．某反应CH3OH(l)+NH3(g) = CH3NH2(g)+H2O(g)在高温度时才能自发进行，则该反应过程的△H、△S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
11．反应CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度自发向右进行，若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1，|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1，则下列正确的是（ ）
A．ΔH>0，ΔH-TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH-TΔS>0
C．ΔH>0，ΔH-TΔS>0 D．ΔH<0，ΔH-TΔS<0
12．下列说法中正确的是（ ）
A．熵增加且放热的反应一定是自发反应
B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
D．非自发反应在任何条件下都不能发生
13．下列说法正确的是（ ）
A．熵增大的反应一定是自发反应
B．焓增大的反应一定是自发反应
C．熵、焓都为正值的反应是自发反应
D．ΔH－TΔS＜0的反应一定是自发反应
14．下列过程是非自发的是∶（ ）
A．水由高处向低处流； B．天然气的燃烧；
C．铁在潮湿空气中生锈； D．室温下水结成冰。
15．图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是：（ ）
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO3 2KCl＋3O2↑的能量变化
C．该反应不需要加热条件就一定能发生
D．该反应的ΔH＝E2－E1
16．在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），图1表示反应过程中能量的变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应的焓变和熵变：ΔH＞0，ΔS＜0
B．温度降低，该反应的平衡常数K增大
C．升高温度，n（CH3OH）/n（CO2）增大
D．从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/（L·min）
二、综合题
17．烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。
（1）脱硫总反应：2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+
2CO2(g)，已知该反应能自发进行，则条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
（2）电解稀硫酸制备O3(原理如图)，则产生O3的电极反应式为 。
（3）室温下，往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO，通入O3充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随n(O3)：n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)= SO3(g)+O2(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因 。
（4）通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示，下列说法正确的是_______。
A．烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)B．尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响
C．强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除
D．pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳
（5）尿素的制备：2NH3(g)+ CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H<0。一定条件下，往10 L恒容密闭容器中充入2 molNH3和1 molCO2。
①该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，平衡常数K= 。
②如图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到3min时，迅速将体系升温，请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 。
18．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol
CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为K= 。
③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是 。
A.升高温度
B.充入He(g)，使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1mol CO2和3mol H2
（2）有人提出，可以设计反应2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) 通过其自发进行来消除CO的污染。该方案 (填“是”、“否”)可行，理由是： 。
19．氢元素单质及其化合物是人类赖以生活的重要能源。回答下列问题
（1）H-H、O=O、H-O的键能分别为436 kJ·mol-1、496
kJ·mol-1、463 kJ·mol-1。
①热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H， H为 kJ·mol-1。
②氢气的燃烧热 H=-285.8 kJ·mol-1，表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
③1 mol水蒸气液化放热 kJ。
（2）肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示：
①正反应的活化能为 kJ·mol-1，气态肼分解的热化学方程式为 。
②该反应的 S (填“>”“<”或“=”)0，该反应自发进行的条件为 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。
20．亚硝酸氯(ClNO)可由NO与在通常条件下反应得到，化学方程式为 。
已知：几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为)
化学键 Cl-Cl Cl-N
键能 630 243 200 607
（1） 。
（2）对于反应 ，在 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下有利该反应自发进行，判断的理由为 。
（3）对于反应 ，下列说法正确的是____(填标号)。
A．反应达到平衡后，仅充入少量，将减小
B．每消耗0.2molNO(g)，同时消耗2.24L
C．每断裂0.1molCl-Cl键，同时形成0.2molN-Cl键
（4）在一定温度下，该反应于某一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入NO(g)。
①刚通入NO时，正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②反应重新达到平衡后，该反应的平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)，判断的理由为 。
21．工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
（1）I. 脱硝： 已知：H2的燃烧热为 ；
；
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为 。
（2） II.脱碳：
向2L密闭容器中加入和，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(l) △H<0
①该反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和H2的体积分数保持不变
c.和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
③的浓度随时间()变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出时间段浓度随时间的变化。
（3）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：
反应时间(min) (mol) (mol) (mol) (mol)
反应I：恒温恒容 0 2 6 0 0
10
4.5
20 1
30
1
反应II：绝热恒容 0 0 0 2 2
①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)(填“>”“＜”或“=”，下同)；平衡时的浓度c(I) c(II)。
②对反应I，前10min内的平均反应速率= ；在其他条件不变的情况下，若30min时只向容器中再充入和，则平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
答案解析部分
1．【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。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．需要加热才能发生的反应不一定都是吸热反应，反应是放热还是吸热，与反应条件没有关系，A不符合题意；
B.燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，已知1mol CO（g）完全燃烧时放出283.0kJ热量，则表示CO（g）燃烧热的热化学方程式为 CO（g）+ 1/2O2（g）═CO2（g）； H =﹣283.0kJ/mol，B不符合题意；
C.根据△G＝△H－T·△S可知 H < 0、 S < 0的反应在低温下自发进行，C不符合题意；
D.任何化学反应都伴随能量变化，则一定都有反应热，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A，反应是放热还是吸热，与反应条件没有关系
B.燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
C.根据△G＝△H－T·△S。△G< 0反应自发进行。
D.任何化学反应都伴随能量变化。
3．【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；
4．【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。
5．【答案】B
【解析】【解答】由混合判据可知，当 <0时反应自发进行，该反应在低温下能自发进行，那么当ΔH＜0、ΔS＜0时， ，反应能自发进行。
【分析】根据吉布斯自由能综合判据，B项符合题意。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．该反应当中，反应前气体的计量系数和为3，反应后气体的计量系数和为2，故反应的△S<0，A不符合题意；
B．加压向气体计量系数减小的方向移动，对于该反应来说是正向移动，SiHCl3平衡产率增大，B不符合题意；
C．由题干信息可知，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，即高温时Si的平衡转化率比低温时小，C不符合题意；
D．由图可知，当 ＞3，SiHCl3平衡产率减小，说明此时SiHCl3参与了其他的反应，导致平衡体系内SiHCl3浓度降低，产率降低，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.增大压强平衡正向移动；
C.该反应为放热反应，升温平衡逆向移动。
7．【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；
8．【答案】C
【解析】【解答】A.通过太阳能实现总反应H2O+CO2→H2+CO+O2，反应中CeO2没有消耗，CeO2作催化剂，A不符合题意；
B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B不符合题意；
C.由图中转化关系及据盖斯定律可知：-△H1为正值，△H2+△H3为负值，则-△H1=△H2+△H3，C符合题意；
D．从H2O(l)变成H2O(g)，混乱程度增大，是熵增的反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A. CeO2反应前后质量未改变，化学性质不变，满足催化剂要求；
B.根据转化过程可知，吸收了太阳能转化为物质；
C.根据图像的转化关系以及盖斯定律可知，-△H1=△H2+△H3；
D.熵增是混乱度，气体混乱度大于液体。
9．【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ΔH＜0，ΔS＞0，则一定自发，若ΔH＞0，ΔS＜0，则一定不能自发，若ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，反应能否自发，和温度有关，A不符合题意；
B、根据A中分析可判断B不符合题意；
C、根据ΔH-TΔS＜0，反应的ΔS＞0，若ΔH＜0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH＞0，C符合题意；
D、反应的ΔS＜0，能自发，说明ΔH＜0，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若ΔH＜0，ΔS＞0，则一定自发，若ΔH＞0，ΔS＜0，则一定不能自发，若ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，反应能否自发，和温度有关以此分析解答该题。
10．【答案】B
【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，若△H＜0，△S＜0，则反应在高温时不一定能自发进行，低温下可以。依据题意可知该反应只有在高温下才能自发进行，则△H>0 、△S>0，即选项B符合题意。
故答案为：B。
【分析】首先根据方程式中气体物质的量的变化判断△S，然后结合自由能判据判断焓变即可。
11．【答案】A
【解析】【解答】该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明此温度下(ΔH-TΔS)<0，则(ΔH-TΔS)=- 17 kJ·mol-1，若ΔH=-17 kJ·mol-1，则TΔS=0，这显然不可能，所以ΔH=17 kJ·mol-1，大于0，综上所述ΔH>0，ΔH-TΔS<0，
故答案为A。
【分析】重点： 反应CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g) 的ΔS>0， 某温度自发向右进行 ，则ΔH-TΔS<0，再根据 |ΔH|=17 kJ·mol-1，|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1 ，所以ΔH>0
12．【答案】A
【解析】【解答】A.熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，△G=△H-T△S＜0一定是自发反应，A符合题意；
B.熵减小△S＜0，△H＜0高温下，△G=△H-T△S＜0，反应自发进行，自发反应不一定是熵增大的反应，非自发反应不一定是熵减小或不变的反应，B不符合题意；
C.若△H＜0、△S＜0，则高温下△G=△H-T△S＞0，不能自发进行，故放热反应不一定能自发进行的反应；若△H＞0、△S＞0，则高温下△G=△H-T△S＜0，能自发进行，故吸热反应不一定是非自发进行的反应，C不符合题意；
D.△H-△T△S＜0反应自发进行，△G=△H-T△S＞0反应非自发进行，改变条件非自发进行的反应可以变化为自发进行，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】此题是对反应是否自发进行的考查，解答此类题型时，应结合△H-T△S＜0，反应自发进行分析。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．熵增大，焓变增大，△H-T△S可能大于0，故A不符合题意；
B．焓增大，若熵值减小，△H-T△S大于0，反应不能自发进行，故B不符合题意；
C．熵、焓都为正值，△H-T△S＞0，反应一定不能自发进行，故C不符合题意；
D．△H-T△S＜0 的反应一定是自发反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】熵变与焓变都是与反应能否自发进行相关的因素，但是都不是唯一因素，反应自发进行的判断依据为：△H-T△S＜0。
14．【答案】D
【解析】【解答】室温下，水结成冰，熵减的反应，是非自发的，故D符合题意
故答案为：D
【分析】放热、熵增的反应是自发的；吸热，熵减的反应是非自发的
15．【答案】D
【解析】【解答】A、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ都是指同一反应物生成同一生成物，所以表示一个化学反应的能量变化，故A不符合题意；
B、曲线Ⅱ反应物能量大于生成物能量，则该反应为放热反应，又2KClO3 2KCl＋3O2↑的能量变化；故B不符合题意；
C、由图分析判断反应是放热反应，△H＜0，当△S＞0时，高温下反应能自发进行，故C不符合题意；
D、根据图象分析判断，该反应为放热反应，△H=E2-E1 ，所以D选项是正确的；所以D选项是正确的．
【分析】A、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ都是指同一反应物生成同一生成物；B、曲线Ⅱ反应物能量大于生成物能量，则该反应为放热反应；C、反应自发进行的判断根据是△H-T△S＜0；D、根据反应物和生成物能量变化判断反应吸热放热。
16．【答案】B
【解析】【解答】A. 该反应是放热反应，ΔH＜0；气体的物质的量减少，ΔS＜0，故A不符合题意；
B. 温度降低，平衡正向移动、平衡常数增大，故B符合题意；
C. 升高温度，平衡逆向移动，n（CH3OH）/n（CO2）减小，故C不符合题意；
D. 从反应开始到平衡，v（CO2）＝＝0.075 mol/（L·min），v（H2）＝3v（CO2）＝0.225 mol/（L·min），故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.该反应为放热反应，ΔH＜0；
C.升温平衡逆向移动；
D.根据和反应速率之比等于化学计量数之比计算。
17．【答案】（1）低温
（2）3H2O-6e-=O3+6H+
（3）该反应的活化能高，反应速率慢
（4）B；C
（5）100；
【解析】【解答】(1) 脱硫总反应：SO2 (g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+ O2(g)= (NH2)SO4 (aq)+ CO2 (g)，△S< 0，反应△H已知该反应能自发进行，△H - T△S <0，△H <0，且低温下反应自发进行，故答案为：低温；
(2) 由图可知，B极生成O2、O3，生O3的电极反应式为：3H2O - 6e- = O3+ 6H+，故答案为：3H2O - 6e- = O3+ 6H+；
(3) 增加n (O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，说明浓度对反应速率影响较小，可能是反应活化能较大其反应速率较慢，故答案为：该反应的活化能高，反应速率慢；
(4) A．图中变化曲线可知，烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)>v(脱硝)，故A不正确；
B．芳香族图象中随pH变化的脱除率可知，尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响，故B正确；
C．脱出氮氧化物的pH在7以上，强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除，故C正确；
D．pH =7的尿素溶液脱氮效果最佳，脱硫效果不随pH变化，故D不正确；
故答案为：BC；
(5) ①尿素的制备：2NH3 (g)+CO2 (g) CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H <0，一定条件下，往10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2，该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，结合三行计算列式计算，设消耗二氧化碳物质的量为x，
测得容器中气体密度为4.8g/L， ，解得x=0.5mol，平衡常数 ，故答案为：100；
②上述计算分析可知，达到平衡时尿素的物质的量小于0.5mol，反应达到平衡状态的时间在10 min之前，图中画出3～ 10 min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 ，故答案为： 。
【分析】（1）根据判断即可
（2）臭氧中的氧来自于水，水中的氧元素失去电子变成臭氧
（3）臭氧的含量的高低对反应速率影响不大，说明此反应中的分子还未达到反应所需要的的最低能量
（4）A.通过作图可以直接看出脱硫率和脱氮率的关系
B.根据有变动图像可以看出pH对脱氮率的影响大
C.从图中可以看出反应的pH都是接近中性或者是偏碱性
D.pH对脱硫率没的影响
（5）① 根据起始和平衡时的数据利用三行式计算出平衡时的浓度大小即可，再利用平衡常数公式计算即可②根据计算说明此反应还未达到平衡，尿素量继续增加低于平衡时的数据即可
18．【答案】（1）0.225；；CD
（2）否；该反应△H＞0、△S＜0，因而△G＞0，不能自发进行
【解析】【解答】(1)①利用三段式解题法计算
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
起始（mol/L） 1 3 0 0
反应（mol/L） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.75 0.75 0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= =0.225 mol L-1 min-1；②平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则K= ；③要使n(CH3OH)/n(CO2)增大，应使平衡向正反应方向移动；A.因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A不符合题意；
B.充入He(g)，使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B不符合题意；
C.将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C符合题意；
D.再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D符合题意；故答案为CD；(2)已知反应2CO=2C+O2的△H＞0、△S＜0，则△G=△H-T △S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行。
【分析】(1)①根据v= 计算；②根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积计算；③要使n(CH3OH)/n(CO2)增大，应使平衡向正反应方向移动；(2)根据△G的大小判断反应能否进行。
19．【答案】（1）-484；；43.8
（2）a+50.7；；>；高温
【解析】【解答】(1)①热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=(2×436+496-4×463)=-484 kJ·mol-1；
②氢气的燃烧热 H=-285.8 kJ·mol-1，表示氢气燃烧热的化学方程式为 ；
③由a、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484 kJ·mol-1和b、 ,结合盖斯定律可知，b-a× 得到 ；
(2)①正反应的活化能为（a+50.7）kJ·mol-1，由图可知气态肼分解吸热50.7 kJ·mol-1，则热化学方程式为 ；
②为气体增加的反应，则 ，且 ， 的反应可自发进行，该反应自发进行的条件为高温；
【分析】（1）①根据反应物物键能-生成物的键能②根据燃烧热的定义写出燃烧热方程式是③结合盖斯定律即可计算出放热
（2）① 焓变等于正逆反应的活化能之差② 根据公式和气体的状态判断条件
20．【答案】（1）-111
（2）低温；该反应为熵减、放热反应
（3）B；C
（4）增大；不变；平衡常数只与温度有关
【解析】【解答】（1） 2E(氮氧三键）+2E（Cl-Cl）-2E（ Cl-N ）-2E（氮氧双键）=2×630+2×243-2×200-2×607=-111 ；
（2）根据 ΔG= ΔH-T ΔS,若 ΔG<0,反应可以自发 进行，该反应是 ΔH<0, ΔS<0的反应，应该是在低温下可以自发进行；
（3）A. 反应达到平衡后， 仅充入少量的氯气，不会改变反应热；
B.根据反应方程式中系数比，知：消耗0.2molNO时对应的消耗的是0.1mol的Cl2；
C.根据反应方程式中系数比，知：消耗0.1molCl2时，生成0.2molClNO；
BC选项是正确的，故答案为：BC。
（4）①NO是反应物，通入NO，正反应速率会加快；
②因为温度不变，平衡常数就不变。
【分析】（1）反应热的计算方法可以是：反应物的总键能减去生成物的总键能；
（2）ΔG是焓变和熵变的复合判据，ΔG<0时反应可以自发进行；ΔG>0时反应不可以自发进行；
（3）反应中消耗的各组分的物质的量之比就等于各组分的系数之比；
（4）根据勒夏特列原理，增大反应物的浓度，平衡会向消耗反应物的方向移动，即向正反应方向移动；
化学平衡常数只与温度相关，温度不变，平衡常数即不变；该反应是放热反应，升高温度，K值会减小。
21．【答案】（1）4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2kJ/mol
（2）低温；de；
（3）＜；＜；0.025mol/(L·min)；不
【解析】【解答】（1）H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.5kJ/mol①；N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ/mol②；H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol③；氢气还原二氧化氮的反应为4H2+2NO2=4H2O+ N2，根据盖斯定律，有4×①－②－4×③，得到ΔH=-1100.2 kJ/mol，热反应方程式为4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2 kJ/mol；故答案为4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2 kJ/mol；
（2）①该反应为放热反应ΔH＜0，根据反应方程式，该反应为熵减，即ΔS＜0，依据复合判据，ΔG=ΔH－TΔS，能够自发进行，ΔG＜0，需要在低温状态下，故答案为低温；
②a．CO2、H2为气体，其余为液体，开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡，故a不正确；
b．CO2、H2为气体，其余为液体，开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，CO2、H2的体积分数始终为(25%)、(75%)，不能说明反应是否达到平衡， 故b不正确；
c．开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，两者转化率始终相等，不能说明反应是否达到平衡，故c不正确；
d．根据ρ=，甲醇、水均为液体，反应向正反应方向进行，混合气体总质量减少，容器为恒容，气体总体积不变，因此当混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡，故d正确；
e.1molCO2生成，反应向逆反应方向进行，有3molH-H断裂，说明反应向正反应方向进行，且它们的比值等于化学计量数之比，因此可以说明反应达到平衡，故e正确；
答案为de；
③在t2时将容器体积缩小一倍，此时二氧化碳浓度为1mol/L，随着反应进行二氧化碳浓度降低，在t3时刻达到平衡，因为K=，平衡常数只受温度的影响，因此该时刻二氧化碳浓度仍为0.5mol/L，在t4时刻降低温度，此时二氧化碳浓度不变，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，二氧化碳浓度减少，图像是；故答案为；
（3）两个容器如果为恒温恒容状态，则两个体系为等效平衡，平衡常数应相等，反应Ⅱ容器为绝热恒容，反应Ⅱ从逆反应方向开始，容器内温度降低，相当于在反应Ⅰ达到平衡基础上降温，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，K(Ⅰ)＜K(Ⅱ)，甲醇的浓度c (Ⅰ)＜c(Ⅱ)；故答案为＜；＜；
反应Ⅰ，前10min内，氢气物质的量变化(6－4.5)mol=1.5mol，则生成甲醇物质的量为0.5mol，用甲醇表示的化学反应速率v(CH3OH)==0.025mol/(L·min)；根据表中数据，30min时反应达到平衡，CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量分别为1、3、1、1，该温度下的平衡常数K==，若30min时再充入1moLCO2(g)和1molH2O(g)，Qc===K，平衡不移动；故答案为0.025mol/(L·min)；不。
【分析】（1）写出反应的化学方程式，结合盖斯定律计算反应热，从而得出热化学方程式。
（2）①反应要自发进行，则ΔH-TΔS<0。
②当正逆反应速率相等，或变量不变时，说明反应达到平衡状态。
③结合压强、温度对反应速率、平衡移动的影响分析。
（3）①平衡常数与温度有关，结合温度对平衡移动和平衡常数的影响分析。
②根据公式计算反应速率。计算此时的浓度商Q，根据Q和K的相对大小判断反应进行的方向。
一、单选题
1．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)，
2．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应都是吸热反应
B．已知1mol CO（g）完全燃烧时放出283.0kJ热量，则表示CO（g）燃烧热的热化学方程式为 2CO（g）+ O2（g）═2CO2（g）； H =﹣566.0kJ/mol
C． H < 0、 S < 0的反应肯定是自发的
D．任何化学反应都有反应热
3．一定条件下发生反应：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
4．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
5．可逆反应：A＋B C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是（ ）
A．ΔH＞0、ΔS＞0
B．ΔH＜0、ΔS＜0
C．ΔH＜0、ΔS＞0
D．ΔH＞0、ΔS＜0
6．C、Si同处于IVA族，它们的单质或化合物有重要用途。实验室可用CO2回收废液中的苯酚，工业上用SiO2和焦炭高温下反应制得粗硅，再经如下2步反应制得精硅：Si(s)+3HCl(g)= SiHCl3(g)+H2(g) △H= -141.8 kJ·mol-1，SiHCl3(g)+ H2(g)= Si(s)+3HCl(g)，反应过程中可能会生成SiCl4。有关反应Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)的说法正确的是（ ）
A．该反应的△H＜0，△S＞0
B．其他条件不变，增大压强SiHCl3平衡产率减小
C．实际工业生产选择高温，原因是高温时Si的平衡转化率比低温时大
D．如图所示，当 ＞3，SiHCl3平衡产率减小说明发生了副反应
7．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．
8．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O 转变为H2。其过程如下：
mCeO2 (m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2 mCeO2+xH2+xCO
下列说法错误的是（ ）
A．该过程中CeO2是催化剂
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．上图中 H1 = H2 + H3
D．从H2O(l)变成H2O(g)是熵增的过程
9．下列说法正确的是（ ）
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
10．某反应CH3OH(l)+NH3(g) = CH3NH2(g)+H2O(g)在高温度时才能自发进行，则该反应过程的△H、△S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
11．反应CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度自发向右进行，若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1，|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1，则下列正确的是（ ）
A．ΔH>0，ΔH-TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH-TΔS>0
C．ΔH>0，ΔH-TΔS>0 D．ΔH<0，ΔH-TΔS<0
12．下列说法中正确的是（ ）
A．熵增加且放热的反应一定是自发反应
B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
D．非自发反应在任何条件下都不能发生
13．下列说法正确的是（ ）
A．熵增大的反应一定是自发反应
B．焓增大的反应一定是自发反应
C．熵、焓都为正值的反应是自发反应
D．ΔH－TΔS＜0的反应一定是自发反应
14．下列过程是非自发的是∶（ ）
A．水由高处向低处流； B．天然气的燃烧；
C．铁在潮湿空气中生锈； D．室温下水结成冰。
15．图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是：（ ）
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO3 2KCl＋3O2↑的能量变化
C．该反应不需要加热条件就一定能发生
D．该反应的ΔH＝E2－E1
16．在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），图1表示反应过程中能量的变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应的焓变和熵变：ΔH＞0，ΔS＜0
B．温度降低，该反应的平衡常数K增大
C．升高温度，n（CH3OH）/n（CO2）增大
D．从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/（L·min）
二、综合题
17．烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。
（1）脱硫总反应：2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+
2CO2(g)，已知该反应能自发进行，则条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
（2）电解稀硫酸制备O3(原理如图)，则产生O3的电极反应式为 。
（3）室温下，往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO，通入O3充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随n(O3)：n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)= SO3(g)+O2(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因 。
（4）通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示，下列说法正确的是_______。
A．烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)
C．强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除
D．pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳
（5）尿素的制备：2NH3(g)+ CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H<0。一定条件下，往10 L恒容密闭容器中充入2 molNH3和1 molCO2。
①该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，平衡常数K= 。
②如图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到3min时，迅速将体系升温，请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 。
18．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol
CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为K= 。
③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是 。
A.升高温度
B.充入He(g)，使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1mol CO2和3mol H2
（2）有人提出，可以设计反应2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) 通过其自发进行来消除CO的污染。该方案 (填“是”、“否”)可行，理由是： 。
19．氢元素单质及其化合物是人类赖以生活的重要能源。回答下列问题
（1）H-H、O=O、H-O的键能分别为436 kJ·mol-1、496
kJ·mol-1、463 kJ·mol-1。
①热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H， H为 kJ·mol-1。
②氢气的燃烧热 H=-285.8 kJ·mol-1，表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
③1 mol水蒸气液化放热 kJ。
（2）肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示：
①正反应的活化能为 kJ·mol-1，气态肼分解的热化学方程式为 。
②该反应的 S (填“>”“<”或“=”)0，该反应自发进行的条件为 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。
20．亚硝酸氯(ClNO)可由NO与在通常条件下反应得到，化学方程式为 。
已知：几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为)
化学键 Cl-Cl Cl-N
键能 630 243 200 607
（1） 。
（2）对于反应 ，在 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下有利该反应自发进行，判断的理由为 。
（3）对于反应 ，下列说法正确的是____(填标号)。
A．反应达到平衡后，仅充入少量，将减小
B．每消耗0.2molNO(g)，同时消耗2.24L
C．每断裂0.1molCl-Cl键，同时形成0.2molN-Cl键
（4）在一定温度下，该反应于某一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入NO(g)。
①刚通入NO时，正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②反应重新达到平衡后，该反应的平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)，判断的理由为 。
21．工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
（1）I. 脱硝： 已知：H2的燃烧热为 ；
；
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为 。
（2） II.脱碳：
向2L密闭容器中加入和，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(l) △H<0
①该反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和H2的体积分数保持不变
c.和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
③的浓度随时间()变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出时间段浓度随时间的变化。
（3）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：
反应时间(min) (mol) (mol) (mol) (mol)
反应I：恒温恒容 0 2 6 0 0
10
4.5
20 1
30
1
反应II：绝热恒容 0 0 0 2 2
①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)(填“>”“＜”或“=”，下同)；平衡时的浓度c(I) c(II)。
②对反应I，前10min内的平均反应速率= ；在其他条件不变的情况下，若30min时只向容器中再充入和，则平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
答案解析部分
1．【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。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．需要加热才能发生的反应不一定都是吸热反应，反应是放热还是吸热，与反应条件没有关系，A不符合题意；
B.燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，已知1mol CO（g）完全燃烧时放出283.0kJ热量，则表示CO（g）燃烧热的热化学方程式为 CO（g）+ 1/2O2（g）═CO2（g）； H =﹣283.0kJ/mol，B不符合题意；
C.根据△G＝△H－T·△S可知 H < 0、 S < 0的反应在低温下自发进行，C不符合题意；
D.任何化学反应都伴随能量变化，则一定都有反应热，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A，反应是放热还是吸热，与反应条件没有关系
B.燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
C.根据△G＝△H－T·△S。△G< 0反应自发进行。
D.任何化学反应都伴随能量变化。
3．【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；
4．【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。
5．【答案】B
【解析】【解答】由混合判据可知，当 <0时反应自发进行，该反应在低温下能自发进行，那么当ΔH＜0、ΔS＜0时， ，反应能自发进行。
【分析】根据吉布斯自由能综合判据，B项符合题意。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．该反应当中，反应前气体的计量系数和为3，反应后气体的计量系数和为2，故反应的△S<0，A不符合题意；
B．加压向气体计量系数减小的方向移动，对于该反应来说是正向移动，SiHCl3平衡产率增大，B不符合题意；
C．由题干信息可知，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，即高温时Si的平衡转化率比低温时小，C不符合题意；
D．由图可知，当 ＞3，SiHCl3平衡产率减小，说明此时SiHCl3参与了其他的反应，导致平衡体系内SiHCl3浓度降低，产率降低，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.增大压强平衡正向移动；
C.该反应为放热反应，升温平衡逆向移动。
7．【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；
8．【答案】C
【解析】【解答】A.通过太阳能实现总反应H2O+CO2→H2+CO+O2，反应中CeO2没有消耗，CeO2作催化剂，A不符合题意；
B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B不符合题意；
C.由图中转化关系及据盖斯定律可知：-△H1为正值，△H2+△H3为负值，则-△H1=△H2+△H3，C符合题意；
D．从H2O(l)变成H2O(g)，混乱程度增大，是熵增的反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A. CeO2反应前后质量未改变，化学性质不变，满足催化剂要求；
B.根据转化过程可知，吸收了太阳能转化为物质；
C.根据图像的转化关系以及盖斯定律可知，-△H1=△H2+△H3；
D.熵增是混乱度，气体混乱度大于液体。
9．【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ΔH＜0，ΔS＞0，则一定自发，若ΔH＞0，ΔS＜0，则一定不能自发，若ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，反应能否自发，和温度有关，A不符合题意；
B、根据A中分析可判断B不符合题意；
C、根据ΔH-TΔS＜0，反应的ΔS＞0，若ΔH＜0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH＞0，C符合题意；
D、反应的ΔS＜0，能自发，说明ΔH＜0，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若ΔH＜0，ΔS＞0，则一定自发，若ΔH＞0，ΔS＜0，则一定不能自发，若ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，反应能否自发，和温度有关以此分析解答该题。
10．【答案】B
【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，若△H＜0，△S＜0，则反应在高温时不一定能自发进行，低温下可以。依据题意可知该反应只有在高温下才能自发进行，则△H>0 、△S>0，即选项B符合题意。
故答案为：B。
【分析】首先根据方程式中气体物质的量的变化判断△S，然后结合自由能判据判断焓变即可。
11．【答案】A
【解析】【解答】该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明此温度下(ΔH-TΔS)<0，则(ΔH-TΔS)=- 17 kJ·mol-1，若ΔH=-17 kJ·mol-1，则TΔS=0，这显然不可能，所以ΔH=17 kJ·mol-1，大于0，综上所述ΔH>0，ΔH-TΔS<0，
故答案为A。
【分析】重点： 反应CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g) 的ΔS>0， 某温度自发向右进行 ，则ΔH-TΔS<0，再根据 |ΔH|=17 kJ·mol-1，|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1 ，所以ΔH>0
12．【答案】A
【解析】【解答】A.熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，△G=△H-T△S＜0一定是自发反应，A符合题意；
B.熵减小△S＜0，△H＜0高温下，△G=△H-T△S＜0，反应自发进行，自发反应不一定是熵增大的反应，非自发反应不一定是熵减小或不变的反应，B不符合题意；
C.若△H＜0、△S＜0，则高温下△G=△H-T△S＞0，不能自发进行，故放热反应不一定能自发进行的反应；若△H＞0、△S＞0，则高温下△G=△H-T△S＜0，能自发进行，故吸热反应不一定是非自发进行的反应，C不符合题意；
D.△H-△T△S＜0反应自发进行，△G=△H-T△S＞0反应非自发进行，改变条件非自发进行的反应可以变化为自发进行，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】此题是对反应是否自发进行的考查，解答此类题型时，应结合△H-T△S＜0，反应自发进行分析。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．熵增大，焓变增大，△H-T△S可能大于0，故A不符合题意；
B．焓增大，若熵值减小，△H-T△S大于0，反应不能自发进行，故B不符合题意；
C．熵、焓都为正值，△H-T△S＞0，反应一定不能自发进行，故C不符合题意；
D．△H-T△S＜0 的反应一定是自发反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】熵变与焓变都是与反应能否自发进行相关的因素，但是都不是唯一因素，反应自发进行的判断依据为：△H-T△S＜0。
14．【答案】D
【解析】【解答】室温下，水结成冰，熵减的反应，是非自发的，故D符合题意
故答案为：D
【分析】放热、熵增的反应是自发的；吸热，熵减的反应是非自发的
15．【答案】D
【解析】【解答】A、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ都是指同一反应物生成同一生成物，所以表示一个化学反应的能量变化，故A不符合题意；
B、曲线Ⅱ反应物能量大于生成物能量，则该反应为放热反应，又2KClO3 2KCl＋3O2↑的能量变化；故B不符合题意；
C、由图分析判断反应是放热反应，△H＜0，当△S＞0时，高温下反应能自发进行，故C不符合题意；
D、根据图象分析判断，该反应为放热反应，△H=E2-E1 ，所以D选项是正确的；所以D选项是正确的．
【分析】A、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ都是指同一反应物生成同一生成物；B、曲线Ⅱ反应物能量大于生成物能量，则该反应为放热反应；C、反应自发进行的判断根据是△H-T△S＜0；D、根据反应物和生成物能量变化判断反应吸热放热。
16．【答案】B
【解析】【解答】A. 该反应是放热反应，ΔH＜0；气体的物质的量减少，ΔS＜0，故A不符合题意；
B. 温度降低，平衡正向移动、平衡常数增大，故B符合题意；
C. 升高温度，平衡逆向移动，n（CH3OH）/n（CO2）减小，故C不符合题意；
D. 从反应开始到平衡，v（CO2）＝＝0.075 mol/（L·min），v（H2）＝3v（CO2）＝0.225 mol/（L·min），故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.该反应为放热反应，ΔH＜0；
C.升温平衡逆向移动；
D.根据和反应速率之比等于化学计量数之比计算。
17．【答案】（1）低温
（2）3H2O-6e-=O3+6H+
（3）该反应的活化能高，反应速率慢
（4）B；C
（5）100；
【解析】【解答】(1) 脱硫总反应：SO2 (g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+ O2(g)= (NH2)SO4 (aq)+ CO2 (g)，△S< 0，反应△H已知该反应能自发进行，△H - T△S <0，△H <0，且低温下反应自发进行，故答案为：低温；
(2) 由图可知，B极生成O2、O3，生O3的电极反应式为：3H2O - 6e- = O3+ 6H+，故答案为：3H2O - 6e- = O3+ 6H+；
(3) 增加n (O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，说明浓度对反应速率影响较小，可能是反应活化能较大其反应速率较慢，故答案为：该反应的活化能高，反应速率慢；
(4) A．图中变化曲线可知，烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)>v(脱硝)，故A不正确；
B．芳香族图象中随pH变化的脱除率可知，尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响，故B正确；
C．脱出氮氧化物的pH在7以上，强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除，故C正确；
D．pH =7的尿素溶液脱氮效果最佳，脱硫效果不随pH变化，故D不正确；
故答案为：BC；
(5) ①尿素的制备：2NH3 (g)+CO2 (g) CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H <0，一定条件下，往10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2，该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，结合三行计算列式计算，设消耗二氧化碳物质的量为x，
测得容器中气体密度为4.8g/L， ，解得x=0.5mol，平衡常数 ，故答案为：100；
②上述计算分析可知，达到平衡时尿素的物质的量小于0.5mol，反应达到平衡状态的时间在10 min之前，图中画出3～ 10 min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 ，故答案为： 。
【分析】（1）根据判断即可
（2）臭氧中的氧来自于水，水中的氧元素失去电子变成臭氧
（3）臭氧的含量的高低对反应速率影响不大，说明此反应中的分子还未达到反应所需要的的最低能量
（4）A.通过作图可以直接看出脱硫率和脱氮率的关系
B.根据有变动图像可以看出pH对脱氮率的影响大
C.从图中可以看出反应的pH都是接近中性或者是偏碱性
D.pH对脱硫率没的影响
（5）① 根据起始和平衡时的数据利用三行式计算出平衡时的浓度大小即可，再利用平衡常数公式计算即可②根据计算说明此反应还未达到平衡，尿素量继续增加低于平衡时的数据即可
18．【答案】（1）0.225；；CD
（2）否；该反应△H＞0、△S＜0，因而△G＞0，不能自发进行
【解析】【解答】(1)①利用三段式解题法计算
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
起始（mol/L） 1 3 0 0
反应（mol/L） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.75 0.75 0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= =0.225 mol L-1 min-1；②平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则K= ；③要使n(CH3OH)/n(CO2)增大，应使平衡向正反应方向移动；A.因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A不符合题意；
B.充入He(g)，使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B不符合题意；
C.将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C符合题意；
D.再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D符合题意；故答案为CD；(2)已知反应2CO=2C+O2的△H＞0、△S＜0，则△G=△H-T △S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行。
【分析】(1)①根据v= 计算；②根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积计算；③要使n(CH3OH)/n(CO2)增大，应使平衡向正反应方向移动；(2)根据△G的大小判断反应能否进行。
19．【答案】（1）-484；；43.8
（2）a+50.7；；>；高温
【解析】【解答】(1)①热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=(2×436+496-4×463)=-484 kJ·mol-1；
②氢气的燃烧热 H=-285.8 kJ·mol-1，表示氢气燃烧热的化学方程式为 ；
③由a、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484 kJ·mol-1和b、 ,结合盖斯定律可知，b-a× 得到 ；
(2)①正反应的活化能为（a+50.7）kJ·mol-1，由图可知气态肼分解吸热50.7 kJ·mol-1，则热化学方程式为 ；
②为气体增加的反应，则 ，且 ， 的反应可自发进行，该反应自发进行的条件为高温；
【分析】（1）①根据反应物物键能-生成物的键能②根据燃烧热的定义写出燃烧热方程式是③结合盖斯定律即可计算出放热
（2）① 焓变等于正逆反应的活化能之差② 根据公式和气体的状态判断条件
20．【答案】（1）-111
（2）低温；该反应为熵减、放热反应
（3）B；C
（4）增大；不变；平衡常数只与温度有关
【解析】【解答】（1） 2E(氮氧三键）+2E（Cl-Cl）-2E（ Cl-N ）-2E（氮氧双键）=2×630+2×243-2×200-2×607=-111 ；
（2）根据 ΔG= ΔH-T ΔS,若 ΔG<0,反应可以自发 进行，该反应是 ΔH<0, ΔS<0的反应，应该是在低温下可以自发进行；
（3）A. 反应达到平衡后， 仅充入少量的氯气，不会改变反应热；
B.根据反应方程式中系数比，知：消耗0.2molNO时对应的消耗的是0.1mol的Cl2；
C.根据反应方程式中系数比，知：消耗0.1molCl2时，生成0.2molClNO；
BC选项是正确的，故答案为：BC。
（4）①NO是反应物，通入NO，正反应速率会加快；
②因为温度不变，平衡常数就不变。
【分析】（1）反应热的计算方法可以是：反应物的总键能减去生成物的总键能；
（2）ΔG是焓变和熵变的复合判据，ΔG<0时反应可以自发进行；ΔG>0时反应不可以自发进行；
（3）反应中消耗的各组分的物质的量之比就等于各组分的系数之比；
（4）根据勒夏特列原理，增大反应物的浓度，平衡会向消耗反应物的方向移动，即向正反应方向移动；
化学平衡常数只与温度相关，温度不变，平衡常数即不变；该反应是放热反应，升高温度，K值会减小。
21．【答案】（1）4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2kJ/mol
（2）低温；de；
（3）＜；＜；0.025mol/(L·min)；不
【解析】【解答】（1）H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.5kJ/mol①；N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ/mol②；H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol③；氢气还原二氧化氮的反应为4H2+2NO2=4H2O+ N2，根据盖斯定律，有4×①－②－4×③，得到ΔH=-1100.2 kJ/mol，热反应方程式为4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2 kJ/mol；故答案为4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+ N2(g) ΔH=-1100.2 kJ/mol；
（2）①该反应为放热反应ΔH＜0，根据反应方程式，该反应为熵减，即ΔS＜0，依据复合判据，ΔG=ΔH－TΔS，能够自发进行，ΔG＜0，需要在低温状态下，故答案为低温；
②a．CO2、H2为气体，其余为液体，开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡，故a不正确；
b．CO2、H2为气体，其余为液体，开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，CO2、H2的体积分数始终为(25%)、(75%)，不能说明反应是否达到平衡， 故b不正确；
c．开始通入CO2、H2物质的量之比等于化学计量数之比，两者转化率始终相等，不能说明反应是否达到平衡，故c不正确；
d．根据ρ=，甲醇、水均为液体，反应向正反应方向进行，混合气体总质量减少，容器为恒容，气体总体积不变，因此当混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡，故d正确；
e.1molCO2生成，反应向逆反应方向进行，有3molH-H断裂，说明反应向正反应方向进行，且它们的比值等于化学计量数之比，因此可以说明反应达到平衡，故e正确；
答案为de；
③在t2时将容器体积缩小一倍，此时二氧化碳浓度为1mol/L，随着反应进行二氧化碳浓度降低，在t3时刻达到平衡，因为K=，平衡常数只受温度的影响，因此该时刻二氧化碳浓度仍为0.5mol/L，在t4时刻降低温度，此时二氧化碳浓度不变，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，二氧化碳浓度减少，图像是；故答案为；
（3）两个容器如果为恒温恒容状态，则两个体系为等效平衡，平衡常数应相等，反应Ⅱ容器为绝热恒容，反应Ⅱ从逆反应方向开始，容器内温度降低，相当于在反应Ⅰ达到平衡基础上降温，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，K(Ⅰ)＜K(Ⅱ)，甲醇的浓度c (Ⅰ)＜c(Ⅱ)；故答案为＜；＜；
反应Ⅰ，前10min内，氢气物质的量变化(6－4.5)mol=1.5mol，则生成甲醇物质的量为0.5mol，用甲醇表示的化学反应速率v(CH3OH)==0.025mol/(L·min)；根据表中数据，30min时反应达到平衡，CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量分别为1、3、1、1，该温度下的平衡常数K==，若30min时再充入1moLCO2(g)和1molH2O(g)，Qc===K，平衡不移动；故答案为0.025mol/(L·min)；不。
【分析】（1）写出反应的化学方程式，结合盖斯定律计算反应热，从而得出热化学方程式。
（2）①反应要自发进行，则ΔH-TΔS<0。
②当正逆反应速率相等，或变量不变时，说明反应达到平衡状态。
③结合压强、温度对反应速率、平衡移动的影响分析。
（3）①平衡常数与温度有关，结合温度对平衡移动和平衡常数的影响分析。
②根据公式计算反应速率。计算此时的浓度商Q，根据Q和K的相对大小判断反应进行的方向。