2.3 化学反应的方向（含解析） 课后训练 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（含解析） 课后训练 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 | 405.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-08 22:02:47 | ||
图片预览
文档简介
2.3 化学反应的方向 课后训练
一、单选题
1．为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g) cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
2．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
3．下列对化学反应方向的叙述正确的是（ ）
A．室温下不能自发进行的反应，在高温下有可能自发进行
B．熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下都不会自发进行
C．非自发反应在任何情况下都不会发生
D．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
4．已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是（ ）
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
5．下列说法中正确的是（ ）
A．吸热、熵增的非自发反应在高温条件下也可能转变为自发进行的反应
B．熵增反应都是自发的，熵减反应都是非自发的
C．放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．放热、熵增的自发反应在一定的条件下也可能转变为非自发反应
6．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2（s）＋2C(s)=Sn(s)＋2CO(g)，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是（ ）
A．ΔH<0 ΔS<0 B．ΔH＞0 ΔS<0
C．ΔH<0 ΔS＞0 D．ΔH＞0 ΔS＞0
7．下列说法正确的是（ ）
A．放热反应的焓变小于零，熵变大于零
B．放热及熵增加的反应，一定能自发进行
C．放热反应的焓变大于零，熵变小于零
D．放热及熵减小的反应，一定能自发进行
8．关于反应CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)＋H2O(l) ΔH<0，下列说法不正确的是（ ）
A．反应体系中硫酸有催化作用
B．因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于零
C．因为反应的ΔH接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响小
D．因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
9．某化学学习小组的同学查阅资料知： ，他们对上述反应的自发性进行讨论，下列结论合理的是（ ）
A．任何温度下都能自发进行 B．较高温度下能自发进行
C．较低温度下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行
10．只改变一个条件，化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的变化图像如下，其中 表示平衡转化率，下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0
B．反应Ⅱ中，T1温度下B的转化率高于T2温度下B的转化率
C．反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应在一定条件下能自发进行
D．反应Ⅳ中，该反应正反应为吸热反应
11．一定条件下，下列反应不可能自发进行的是（ ）
A．2O3(g)=3O2(g) △H<0
B．CaCO3(s)=CaO( s)+ CO2(g) △H>0
C．N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H<0
D．2CO(g)=2C(s)+ O2(g) △H>0
12．水凝结成冰的过程中，下列分析错误的是
A．该过程属于物理变化
B．
C．等质量水和冰所具有的内能不同
D．该过程是熵减的过程
13．已知某可逆反应A2(g)+2B2(s) 2AB2(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是（ ）
A．此反应正反应在低温下可以自发进行
B．该反应的反应热ΔH=-(E1-E2)kJ/mol
C．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．该反应中，反应物的键能总和小于生成物的键能总和
14．利用催化剂将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，是尾气处理的一种方法，方程式为： 。为测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
下列说法错误的是；（ ）
A．该反应能自发进行，则反应的
B．前2s内的平均反应速率
C．在该温度下，反应的平衡常数K=500
D．在密闭容器中发生上述反应，缩小容积能提高NO转化率
15．下列说法正确的是（ ）
A．常温下，的熵小于
B．自发反应， ，则
C．可以把分解：，收集碳，实现变废为宝
D．溶于水，，
16．一定温度、压强下，利用废弃H2S的热分解可生产H2，已知反应①2H2S(g) 2H2(g)+S2(g) △H1K1；②H2S(g) H2(g)+ S2(g) △H2K2。下列说法正确的是（ ）
A．△H1=△H2 K1=K B．△H1=2△H2 K1=K
C．△H1=△H2 K1=K2 D．△H1=2△H2 K1=K2
二、综合题
17．氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。
（1）已知25℃时：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol
则N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= kJ/mol
（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：
N2 H2 NH3
投料Ⅰ 1.0mol/L 3.0mol/L 0
投料Ⅱ 0.5mol/L 1.5mol/L 1.0mol/L
①按投料Ⅰ进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%，则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为 。
②按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为 （填“正向”或“逆向”）。
③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
④L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 。
（3）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下：
①电极b上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）。
②写出电极a的电极反应式 。
18．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能源按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。回答下列问题：
（1）氢能作为一种清洁高效的二次能源，在未来能源格局中发挥着重要作用。已知：常温下， ， 。则常温下水的分解不能自发进行的热力学依据是 。
（2）已知反应：
①在某温度下该反应的平衡常数为K，则其逆反应的平衡常数为 (用含K的式子表示)。
②下图是该反应中能量变化示意图。
则 和 反应生成 和 的活化能为 ， 和 反应的热化学方程式为 。
（3）燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：
①
②
③
则 。
（4）已知一些化学键的键能数据如表所示：
化学键
键能/ 414 489 565 155
请根据键能数据写出 和 反应生成 和 的热化学方程式： 。
19．CO、CH4
和 N2H4都可以作为燃料。回答下列问题：
（1）工业制氢气原理如下：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H= +206.4 kJ·mol-1。该反应能自发进行的条件为： 。(选填“任何条件”、“低温”、“高温”、“任何条件均不能自发”)
（2）对于上述反应一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
（3）恒温恒容条件下，以下能说明该反应达到平衡状态的是 。
a．v消耗(CO)=v生成(H2O) b．c(H2O)=c(CO)
c．混合气体的总物质的量不再改变
d．混合气体的密度不再改变
e．混合气体平均相对分子质量不再改变 f．氢气的质量分数不再改变
（4）肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g)，已知8 g气体肼在上述反应中放出142 kJ热量，其热化学方程式为 。
（5）草酸与KMnO4在酸性条件下能够发生如下反应：MnO ＋H2C2O4＋H＋→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)。用4 mL0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：
组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质
Ⅰ 2 20 /
Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ 2 30 /
Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水
如果研究催化剂对化学反应速率的影响，应选用实验 和 (用Ⅰ～Ⅳ表示)。
20．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s） 2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度/mol L-1 2.4×10-3 3.4×10-3 4.8×10-3 6.8×10-3 9.4×10-3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是 。
A.2v(NH2)=v(CO2) B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量是 (填“增加”，“减少”或“不变”）。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H O(填“＞”、“=”或“＜”)，熵变△S O(填“＞”、“=”或“＜”)。
（2）已知：NH2COONH4+2H2O NH4HCO2+NH3 H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO2）时间的变化趋势如图所示。
⑤计算 时，0-6min 氨基甲酸铵水解反应的平抑速率 。
⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大： 。
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】D
【解析】【解答】从图分析，压强越大，Z的体积分数越大，说明该反应正反应方向为气体体积减小的方向，即熵减。温度越高，Z的体积分数越小，说明该反应为放热反应，即焓变小于0。
故答案为：D。
【分析】在可逆反应中，增大压强，反应会向气体体积减小的方向进行；当正反应为吸热的反应时，升高温度，反应会向正反应方向进行。
2．【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。
3．【答案】A
【解析】【解答】A.对于△H＞0，△S＞0的反应，室温下不能自发进行，在高温下有可能自发进行，A符合题意；
B.熵增加有利于反应的自发进行，对于熵减小的反应，若△H＜0，在常温下可能会自发进行，B不符合题意；
C.非自发反应在一定情况下也可能会发生，C不符合题意；
D.放热反应不一定都是自发的，对于吸热反应，若△S＞0，在高温下是自发进行的，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、一个反应能否自发跟其焓变和熵变有关，根据△HB、熵表示混乱程度，越混乱反应越容易进行，熵增加表示混乱，熵减少表示有序；
C、非自发反应在一定温度下可能进行；
D、一个反应是否自发，除了和焓变有关，还和熵变有关。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．该反应ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行，选项A不符合；
B．该反应ΔH>0，ΔS<0，任何温度都不能自发进行，选项B符合；
C．该反应ΔH<0，ΔS<0，低温条件下能自发进行，选项C不符合；
D．该反应ΔH>0，ΔS>0，高温条件下能自发进行，选项D不符合；
故答案为：B。
【分析】反应ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行；ΔH>0，ΔS<0，任何温度都不能自发进行；反应ΔH<0，ΔS<0，低温条件下能自发进行；反应ΔH>0，ΔS>0，高温条件下能自发进行。
5．【答案】A
【解析】【解答】解：根据复合判据分析△G=△H-T△S。当的反应能够自发进行。A.当△H>0，△S>0，高温时△G可能小于0，可能自发进行，故符合题意；
B. 熵增或熵减的反应，需要考虑反应是放热还是吸热，故不符合题意；
C.放热反应中△H<0，若△S>0，反应能自发进行，若△S<0反应可能不自发进行，故不符合题意；
D.放热、熵增的自发反应的△H<0，△S>0，则△G<0，则反应为自发进行，温度高低都为自发进行，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】熵、焓变一般不能直接判断反应能否自发进行，可根据复合判据分析△G=△H-T△S是否为小于零判断反应能否自发进行。
6．【答案】D
【解析】【解答】反应物的总能量小于生成物总能量，该反应吸热；△H>0；SnO2（s）＋2C(s)=Sn(s)＋2CO(g)，反应由固体生成部分气体，混乱度增大，△S>0；
故答案为：D。
【分析】熵变和焓变是判断反应进行方向的两个判据。
7．【答案】B
【解析】【解答】A.放热反应的熵变不一定小于0，选项A不符合题意；
B.根据△G＝△H－T·△S可知，选项B符合题意；
C.放热反应的焓变小于零，选项C不符合题意；
D.同样根据△G＝△H－T·△S可知，放热及熵减小的反应，不一定能自发进行，
故答案为：B。
【分析】此题考查反应方向的判断。根据吉布斯自由能，即三个判据来判断反应进行的方向。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．酯化反应中浓硫酸的作用是催化和吸水，A不符合题意；
B．熵变反映反应过程的混乱度，虽然反应前后物质的化学计量数之和相等，但乙醇、乙酸乙酯不能电离，乙酸的电离大于水的电离，则混乱度减小，△S＜0，B符合题意；
C．ΔH＜0为放热反应，温度降低利于平衡正向移动，平衡转化率增大，若△H接近于0，则温度变化对平衡转化率的影响不大，C不符合题意；
D．压强对气体参加的反应有影响，由于该反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 酯化反应中浓硫酸的作用是催化和吸水。
B. 熵变反映反应过程的混乱度，混乱度减小，△S＜0。
C.根据勒夏特列原理进行分析。
D. 压强对气体参加的反应有影响。
9．【答案】D
【解析】【解答】 ，该反应△H＞0，△S＜0，无论温度高低都有△H-T△S＞0，任何温度下都不能自发进行，
故答案为：D。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行，ΔH-TΔS>0时反应不能自发进行分析。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.若反应Ⅰ中p1>p2，由图可知，压强越大，A的转化率越大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为气体体积减小的熵减的反应，ΔS＜0，故A不符合题意；
B.由图可知，反应Ⅱ中T1>T2，升高温度，B的转化率减小，故B不符合题意；
C.由图可知，升高温度，反应Ⅲ中α(A)减小，压强增大，则α(A)不变，则该反应为熵变化较小的放热反应，一定条件下能自发进行，故C符合题意；
D.由图可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则反应Ⅳ正反应为放热反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.若p1>p2，温度不变时增大压强A的转化率增大，平衡正向移动，则a+1>c；
B.根据“先拐先平数值大”知温度：T1>T2，升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动；
C.若T1>T2，温度一定时增大压强A的转化率不变，则a+1=C，升高温度A的转化率减小，则△H<0；
D.达到平衡后升高温度逆反应速率等于正反应速率，平衡逆向移动，则△H<0。
11．【答案】D
【解析】【解答】A. △H<0，△S>0，可满足△H T △S<0，反应能自发进行，A项不符合题意；
B. △H>0，△S>0，温度较高时即可满足△H T △S<0，反应能自发进行，B项不符合题意；
C. △H<0，△S<0，温度较低时即可满足△H T △S<0，反应能自发进行，C项不符合题意；
D. △H>0，△S<0，△G=△H T △S>0，不能自发进行，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0，反应自发进行；△H-T△S>0，反应非自发进行，据此判断。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．该过程水分子未发生变化，是物理变化，A不符合题意；
B．，液态转化为固态，是凝固的过程，放出热量，所以，B符合题意；
C．冰变为水的过程吸收热量，则等质量冰与等质量的水所具有的内能不同，C不符合题意；
D．水凝结成冰的过程，是液态转化为固态的过程，混乱度降低，为熵减的过程，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．没有新物质生成；
BC．同一物质由液态变为固态的过程需要放收热量；
D．相同物质的量的同种物质，S(g)> S(l)> S(s)。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．此反应的正反应为一个吸热熵减的反应，在低温条件下，吉布斯自由能大于0，不能自发进行，故A不符合题意；
B．从能量图看，此反应的正反应方向为吸热反应，反应ΔH大于0，ΔH=-(E1-E2)kJ/mol，故B不符合题意；
C．此反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能＞0，故反应物键能总和大于生成物键能总和，故C符合题意；
D．反应物键能总和大于生成物键能总和，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 A.根据当G=△H-T·△S<0时反应能自发进行来分析；
B.该反应吸热；
C.反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能；
D.反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应可以自发，该反应为气体系数减小的反应，ΔS＜0，则只有ΔH也小于0时才可能满足ΔG＜0，A不符合题意；
B．前2s内Δc(NO)=(1.00×10 3 2.5×10 4)mol/L=7.5×10 4mol/L，根据反应方程式可知相同时间内Δc(N2)=3.75×10 4mol/L，v(N2)= =1.875×10-4mol/(L s)，B不符合题意；
C．根据表格数据可知4s后CO和NO的浓度不再改变，反应达到平衡，此时c(NO)= 1.00×10 4mol/L、c(NO)=2.70×10 3mol/L，Δc(NO)=9×10 4mol/L，则c(CO2)=9×10 4mol/L，c(N2)=4.5×10 4mol/L，平衡常数K= =5000，C符合题意；
D．该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积压强增大平衡正向移动，NO的转化率增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.ΔG=ΔH-TΔS＜0即可判断
B.根据一氧化氮的浓度变化量即可计算出一氧化氮的速率结合化学计量系数之比计算出氮气的速率即可
C.根据一氧化氮和一氧化碳的浓度变化即可计算出二氧化碳和氮气的平衡浓度即可求出常数
D.正反应是体积减小的反应，因此缩小体积可以提高一氧化氮的转化率
15．【答案】B
【解析】【解答】A．常温下，SO2为气体，SO3为非气体，气体的混乱度大于非气体，则的熵大于，故A不符合题意；
B．已知该反应为自发反应，则，若，则一定有，故B符合题意；
C．该反应为气体分子数减小的吸热反应，，，在任何温度下，即在任何温度下都不能自发进行，故C不符合题意；
D．溶于水为吸热过程，混乱度增大，故，，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.常温下，SO2为气体，SO3为非气体；
B.根据时反应自发进行分析；
C.该反应为气体分子数减小的吸热反应，；
D.溶于水为吸热过程，混乱度增大。
16．【答案】B
【解析】【解答】△H与系数相关，系数扩大2倍，△H也扩大2倍，则△H1=2△H2，K与系数相关，系数扩大2倍，K对应扩大平方关系，则K1=K ，
故答案为：B。
【分析】△H和K均与系数相关。
17．【答案】（1）－92.2
（2）K＝ ；逆向；减小；温度；L2＞L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率
（3）还原；2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O
【解析】【解答】（1）已知25℃时：①N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183 kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol③4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol根据盖斯定律①+②×3/2﹣1/2×③得N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.2kJ/mol；（2）①因为平衡常数等于生成物浓度的幂次方之积与反应物浓度的幂次方之积的比值，所以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数表达式为K＝ ；②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度为3.0mol/L×（1－40%）＝1.8mol/L＞1.5mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为逆向；③由（1）得出合成氨为放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应的化学平衡常数变小；④i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度；ii、由N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＜0可知温度高，氢气转化率减小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率增大，图中等温度时L2对应的氢气转化率增大，则压强L1＜L2；（3）①Pt电子通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原发生还原反应；②因为a极为负极，负极是氨气发生失去电子的氧化反应变成氮气，且OH－向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律可以计算出氮气和氢气制取氨气的焓变；
（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比；
③合成氨是放热的反应，所以升高温度其平衡常数会减小；
④升高温度平衡会逆向进行；
（3）b电极是正极，得到电子，发生的是还原反应；
电极a发生的反应是氨气失去电子结合氢氧根离子生成氮气和水。
18．【答案】（1）反应的 ，所以不能自发进行
（2）；；
（3）
（4）
【解析】【解答】(1) 时反应不能自发进行，因此常温下水的分解不能自发进行的热力学依据是 ；(2)①根据平衡常数概念及表达式可知，若正反应的平衡常数为K，则其逆反应的平衡常数为 ；
②由图可知正反应的活化能为E1，逆反应的活化能为E2，因此 和 反应生成 和 的活化能为 ； 和 反应生成 和 反应的 =E1-E2=(134-368) ，因此 和 反应的热化学方程式为 ；
(3)①
②
③
根据盖斯定律有②+③-①得： (890.3-393.5-571.6) = ；
(4) 和 反应生成 和 的化学方程式为 ，根据 反应物总键能-生成物总键能得 (414×4+4×155-4×489-4×565) = ，因此 和 反应生成 和 的热化学方程式为 。
【分析】（1）根据即可判断
（2）① 根据平衡上述的计算公式即可进行计算②逆反应的活化能等于正反应的活化能+焓变的数值，计算出焓变即可写出热化学方程式
（3）根据盖斯定律即可计算
（4）写出反应反应方程式，标出状态，根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算
19．【答案】（1）高温
（2）a
（3）c e f
（4）2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)；△H=-1136 kJ/mol
（5）Ⅰ；Ⅱ
【解析】【解答】(1) 要使,反应能自发进行，则体系的自由能△G=△H-T△S＜0，由于反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H= +206.4 kJ·mol-1的正反应△H＞0，△S＞0，所以反应自发进行的条件为高温；
(2)要加快化学反应速率，同时提高平衡体系中H2百分含量，就要使化学平衡正向移动。
a．升高温度，化学反应速率加快，化学平衡正向移动，可以提高平衡体系中H2百分含量，a正确；
b．增大水蒸气浓度，化学反应速率加快，化学平衡正向移动，产生更多的H2，H2产生量增大，但平衡移动的趋势是微弱的，气体总量的增加远大于H2量的增加，因此达到平衡时平衡体系中H2百分含量反而降低，b不正确；
c．加入催化剂化学反应速率加快，但平衡不发生移动，因此H2百分含量不变，c不正确；
d．降低压强，化学平衡正向移动，能使H2百分含量增加，但降低压强反应速率减慢，d不正确；
故答案为：a；
(3) a．在任何情况下都存在v消耗(CO)=v生成(H2O)，这表示反应逆向进行，不能据此确定反应为平衡状态，a不正确；
b．c(H2O)=c(CO)时反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡，这与反应开始时加入的物质的量的多少及反应条件有关，因此不能据此判断发生是否处于平衡状态，b不正确；
c．该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，若混合气体的总物质的量不再改变，则反应达到了平衡状态，c正确；
d．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则在任何条件下混合气体的密度都不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，d不正确；
e．反应混合物都是气体，气体的质量不变；该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，若混合气体平均相对分子质量不再改变，则混合气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡状态，e正确；
f．反应混合物都是气体，气体总质量不变，若氢气的质量分数不再改变，说明氢气的质量不变，反应达到平衡状态，f正确；
故答案为：c e f；
(4)8 g气体肼的物质的量是n(N2H4)= =0.25 mol，0.25 mol气态N2H4完全燃烧产生N2和水蒸气放出热量是142 kJ，则2 mol肼燃烧放出热量是Q= =1136 kJ，故该反应的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)；△H=-1136 kJ/mol；
(5)如果要研究催化剂对化学反应速率的影响，应其它外界条件相同(如温度、浓度相同)，只有其中一个加催化剂，另一个不加催化剂，采用控制变量方法研究，根据表格数据可知：应选用实验I和实验II。
【分析】(1) 依据△G=△H-T△S＜0分析；
(2) 对于此反应加快反应速率的措施有升高温度、增大压强、增大物质浓度、加入催化剂；提高平衡体系中H2百分含量的措施有升高温度、减小压强，增大水蒸气浓度有可能使H2百分含量增大，也可能减小，故对于此反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是升高温度；
(3) 依据可逆反应达到平衡状态时的特征此进行分析；
(4) 根据8g肼燃烧放热142KJ，求出1mol肼燃烧放热多少，再书写热化学方程式，书写热化学方程式时，注意物质的状态、△H的值与化学计量数的对应；
(5) 研究催化剂对化学反应速率的影响只需在其它条件不变的情况下采取对比试验.
20．【答案】（1）BC；1.6×10-8；增加；＞；＞
（2）0.05mol·L-1·min-1；25.0℃时，反应物的起始浓度较小，但0~6min的平均反应速率仍比15.0℃时大
【解析】【解答】(1)①A．要求反应方向一正一逆，此题没有说明反应方向，不能判断是否达到平衡，故不正确；
B．压强和气体系数有关，反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变时，说明达到平衡，故正确；
C．ρ=m/V，氨基甲酸铵是固体，气体的质量发生变化，容器是恒容状态下，因此密度不变说明反应达到平衡，故正确；
D．氨基甲酸铵是固体，氨气的体积分数始终不变，不能判断达到平衡，故不正确；
故答案为：BC；②平衡常数：达到平衡时，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，固体和纯液体浓度视为常数，一般不写入表达式，即 K=C2(NH3)×c(CO2)，因为氨基甲酸铵是固体，因此NH3的浓度是总浓度的2/3，CO2的浓度为总浓度的1/3，K=C2(NH3)×c(CO2)=(2c/3)2×c/3，代入数值，解得K=1.6×10－8，故答案为：1.6×10－8；③压缩体积，增大压强，根据勒夏特列原理，平衡应向逆反应方向进行，氨基甲酸铵的质量增加，故答案为：增加；④分解反应属于吸热反应，△H>0，固体变成液体或气体，液体变成气体属于熵增，反之属于熵减，因此△S>0，故答案为：＞；＞；(2)⑤速率=(2.2－1.9)/6mol(L·min)=0.05mol(L·min)，故答案为：0.05mol·L-1·min-1；
⑥0～6min平均反应速率15℃的速率=(2.4－2.25)/6 mol(L·min)="0.025" mol(L·min)，比25℃时大，因此有25℃时反应物起始浓度较小，但0～6min平均反应速率仍比15.0℃时的大，故答案为：25.0℃时，反应物的起始浓度较小，但0~6min的平均反应速率仍比15.0℃时大。
【分析】(1)①判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1、v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
②根据C2(NH3)×c(CO2)计算；
③根据勒夏特列原理分析；
④分解反应属于吸热反应；根据气体的熵大于液体分析；
(2)⑤根据v=计算；
⑥根据图像曲线的趋势分析。
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．为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g) cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
2．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
3．下列对化学反应方向的叙述正确的是（ ）
A．室温下不能自发进行的反应，在高温下有可能自发进行
B．熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下都不会自发进行
C．非自发反应在任何情况下都不会发生
D．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
4．已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是（ ）
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
5．下列说法中正确的是（ ）
A．吸热、熵增的非自发反应在高温条件下也可能转变为自发进行的反应
B．熵增反应都是自发的，熵减反应都是非自发的
C．放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．放热、熵增的自发反应在一定的条件下也可能转变为非自发反应
6．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2（s）＋2C(s)=Sn(s)＋2CO(g)，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是（ ）
A．ΔH<0 ΔS<0 B．ΔH＞0 ΔS<0
C．ΔH<0 ΔS＞0 D．ΔH＞0 ΔS＞0
7．下列说法正确的是（ ）
A．放热反应的焓变小于零，熵变大于零
B．放热及熵增加的反应，一定能自发进行
C．放热反应的焓变大于零，熵变小于零
D．放热及熵减小的反应，一定能自发进行
8．关于反应CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)＋H2O(l) ΔH<0，下列说法不正确的是（ ）
A．反应体系中硫酸有催化作用
B．因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于零
C．因为反应的ΔH接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响小
D．因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
9．某化学学习小组的同学查阅资料知： ，他们对上述反应的自发性进行讨论，下列结论合理的是（ ）
A．任何温度下都能自发进行 B．较高温度下能自发进行
C．较低温度下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行
10．只改变一个条件，化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的变化图像如下，其中 表示平衡转化率，下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0
B．反应Ⅱ中，T1温度下B的转化率高于T2温度下B的转化率
C．反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应在一定条件下能自发进行
D．反应Ⅳ中，该反应正反应为吸热反应
11．一定条件下，下列反应不可能自发进行的是（ ）
A．2O3(g)=3O2(g) △H<0
B．CaCO3(s)=CaO( s)+ CO2(g) △H>0
C．N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H<0
D．2CO(g)=2C(s)+ O2(g) △H>0
12．水凝结成冰的过程中，下列分析错误的是
A．该过程属于物理变化
B．
C．等质量水和冰所具有的内能不同
D．该过程是熵减的过程
13．已知某可逆反应A2(g)+2B2(s) 2AB2(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是（ ）
A．此反应正反应在低温下可以自发进行
B．该反应的反应热ΔH=-(E1-E2)kJ/mol
C．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．该反应中，反应物的键能总和小于生成物的键能总和
14．利用催化剂将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，是尾气处理的一种方法，方程式为： 。为测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
下列说法错误的是；（ ）
A．该反应能自发进行，则反应的
B．前2s内的平均反应速率
C．在该温度下，反应的平衡常数K=500
D．在密闭容器中发生上述反应，缩小容积能提高NO转化率
15．下列说法正确的是（ ）
A．常温下，的熵小于
B．自发反应， ，则
C．可以把分解：，收集碳，实现变废为宝
D．溶于水，，
16．一定温度、压强下，利用废弃H2S的热分解可生产H2，已知反应①2H2S(g) 2H2(g)+S2(g) △H1K1；②H2S(g) H2(g)+ S2(g) △H2K2。下列说法正确的是（ ）
A．△H1=△H2 K1=K B．△H1=2△H2 K1=K
C．△H1=△H2 K1=K2 D．△H1=2△H2 K1=K2
二、综合题
17．氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。
（1）已知25℃时：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol
则N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= kJ/mol
（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：
N2 H2 NH3
投料Ⅰ 1.0mol/L 3.0mol/L 0
投料Ⅱ 0.5mol/L 1.5mol/L 1.0mol/L
①按投料Ⅰ进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%，则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为 。
②按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为 （填“正向”或“逆向”）。
③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
④L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 。
（3）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下：
①电极b上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）。
②写出电极a的电极反应式 。
18．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能源按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。回答下列问题：
（1）氢能作为一种清洁高效的二次能源，在未来能源格局中发挥着重要作用。已知：常温下， ， 。则常温下水的分解不能自发进行的热力学依据是 。
（2）已知反应：
①在某温度下该反应的平衡常数为K，则其逆反应的平衡常数为 (用含K的式子表示)。
②下图是该反应中能量变化示意图。
则 和 反应生成 和 的活化能为 ， 和 反应的热化学方程式为 。
（3）燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：
①
②
③
则 。
（4）已知一些化学键的键能数据如表所示：
化学键
键能/ 414 489 565 155
请根据键能数据写出 和 反应生成 和 的热化学方程式： 。
19．CO、CH4
和 N2H4都可以作为燃料。回答下列问题：
（1）工业制氢气原理如下：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H= +206.4 kJ·mol-1。该反应能自发进行的条件为： 。(选填“任何条件”、“低温”、“高温”、“任何条件均不能自发”)
（2）对于上述反应一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
（3）恒温恒容条件下，以下能说明该反应达到平衡状态的是 。
a．v消耗(CO)=v生成(H2O) b．c(H2O)=c(CO)
c．混合气体的总物质的量不再改变
d．混合气体的密度不再改变
e．混合气体平均相对分子质量不再改变 f．氢气的质量分数不再改变
（4）肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g)，已知8 g气体肼在上述反应中放出142 kJ热量，其热化学方程式为 。
（5）草酸与KMnO4在酸性条件下能够发生如下反应：MnO ＋H2C2O4＋H＋→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)。用4 mL0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：
组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质
Ⅰ 2 20 /
Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ 2 30 /
Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水
如果研究催化剂对化学反应速率的影响，应选用实验 和 (用Ⅰ～Ⅳ表示)。
20．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s） 2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度/mol L-1 2.4×10-3 3.4×10-3 4.8×10-3 6.8×10-3 9.4×10-3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是 。
A.2v(NH2)=v(CO2) B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量是 (填“增加”，“减少”或“不变”）。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H O(填“＞”、“=”或“＜”)，熵变△S O(填“＞”、“=”或“＜”)。
（2）已知：NH2COONH4+2H2O NH4HCO2+NH3 H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO2）时间的变化趋势如图所示。
⑤计算 时，0-6min 氨基甲酸铵水解反应的平抑速率 。
⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大： 。
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】D
【解析】【解答】从图分析，压强越大，Z的体积分数越大，说明该反应正反应方向为气体体积减小的方向，即熵减。温度越高，Z的体积分数越小，说明该反应为放热反应，即焓变小于0。
故答案为：D。
【分析】在可逆反应中，增大压强，反应会向气体体积减小的方向进行；当正反应为吸热的反应时，升高温度，反应会向正反应方向进行。
2．【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。
3．【答案】A
【解析】【解答】A.对于△H＞0，△S＞0的反应，室温下不能自发进行，在高温下有可能自发进行，A符合题意；
B.熵增加有利于反应的自发进行，对于熵减小的反应，若△H＜0，在常温下可能会自发进行，B不符合题意；
C.非自发反应在一定情况下也可能会发生，C不符合题意；
D.放热反应不一定都是自发的，对于吸热反应，若△S＞0，在高温下是自发进行的，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、一个反应能否自发跟其焓变和熵变有关，根据△H
C、非自发反应在一定温度下可能进行；
D、一个反应是否自发，除了和焓变有关，还和熵变有关。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．该反应ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行，选项A不符合；
B．该反应ΔH>0，ΔS<0，任何温度都不能自发进行，选项B符合；
C．该反应ΔH<0，ΔS<0，低温条件下能自发进行，选项C不符合；
D．该反应ΔH>0，ΔS>0，高温条件下能自发进行，选项D不符合；
故答案为：B。
【分析】反应ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行；ΔH>0，ΔS<0，任何温度都不能自发进行；反应ΔH<0，ΔS<0，低温条件下能自发进行；反应ΔH>0，ΔS>0，高温条件下能自发进行。
5．【答案】A
【解析】【解答】解：根据复合判据分析△G=△H-T△S。当的反应能够自发进行。A.当△H>0，△S>0，高温时△G可能小于0，可能自发进行，故符合题意；
B. 熵增或熵减的反应，需要考虑反应是放热还是吸热，故不符合题意；
C.放热反应中△H<0，若△S>0，反应能自发进行，若△S<0反应可能不自发进行，故不符合题意；
D.放热、熵增的自发反应的△H<0，△S>0，则△G<0，则反应为自发进行，温度高低都为自发进行，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】熵、焓变一般不能直接判断反应能否自发进行，可根据复合判据分析△G=△H-T△S是否为小于零判断反应能否自发进行。
6．【答案】D
【解析】【解答】反应物的总能量小于生成物总能量，该反应吸热；△H>0；SnO2（s）＋2C(s)=Sn(s)＋2CO(g)，反应由固体生成部分气体，混乱度增大，△S>0；
故答案为：D。
【分析】熵变和焓变是判断反应进行方向的两个判据。
7．【答案】B
【解析】【解答】A.放热反应的熵变不一定小于0，选项A不符合题意；
B.根据△G＝△H－T·△S可知，选项B符合题意；
C.放热反应的焓变小于零，选项C不符合题意；
D.同样根据△G＝△H－T·△S可知，放热及熵减小的反应，不一定能自发进行，
故答案为：B。
【分析】此题考查反应方向的判断。根据吉布斯自由能，即三个判据来判断反应进行的方向。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．酯化反应中浓硫酸的作用是催化和吸水，A不符合题意；
B．熵变反映反应过程的混乱度，虽然反应前后物质的化学计量数之和相等，但乙醇、乙酸乙酯不能电离，乙酸的电离大于水的电离，则混乱度减小，△S＜0，B符合题意；
C．ΔH＜0为放热反应，温度降低利于平衡正向移动，平衡转化率增大，若△H接近于0，则温度变化对平衡转化率的影响不大，C不符合题意；
D．压强对气体参加的反应有影响，由于该反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 酯化反应中浓硫酸的作用是催化和吸水。
B. 熵变反映反应过程的混乱度，混乱度减小，△S＜0。
C.根据勒夏特列原理进行分析。
D. 压强对气体参加的反应有影响。
9．【答案】D
【解析】【解答】 ，该反应△H＞0，△S＜0，无论温度高低都有△H-T△S＞0，任何温度下都不能自发进行，
故答案为：D。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行，ΔH-TΔS>0时反应不能自发进行分析。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.若反应Ⅰ中p1>p2，由图可知，压强越大，A的转化率越大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为气体体积减小的熵减的反应，ΔS＜0，故A不符合题意；
B.由图可知，反应Ⅱ中T1>T2，升高温度，B的转化率减小，故B不符合题意；
C.由图可知，升高温度，反应Ⅲ中α(A)减小，压强增大，则α(A)不变，则该反应为熵变化较小的放热反应，一定条件下能自发进行，故C符合题意；
D.由图可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则反应Ⅳ正反应为放热反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.若p1>p2，温度不变时增大压强A的转化率增大，平衡正向移动，则a+1>c；
B.根据“先拐先平数值大”知温度：T1>T2，升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动；
C.若T1>T2，温度一定时增大压强A的转化率不变，则a+1=C，升高温度A的转化率减小，则△H<0；
D.达到平衡后升高温度逆反应速率等于正反应速率，平衡逆向移动，则△H<0。
11．【答案】D
【解析】【解答】A. △H<0，△S>0，可满足△H T △S<0，反应能自发进行，A项不符合题意；
B. △H>0，△S>0，温度较高时即可满足△H T △S<0，反应能自发进行，B项不符合题意；
C. △H<0，△S<0，温度较低时即可满足△H T △S<0，反应能自发进行，C项不符合题意；
D. △H>0，△S<0，△G=△H T △S>0，不能自发进行，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0，反应自发进行；△H-T△S>0，反应非自发进行，据此判断。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．该过程水分子未发生变化，是物理变化，A不符合题意；
B．，液态转化为固态，是凝固的过程，放出热量，所以，B符合题意；
C．冰变为水的过程吸收热量，则等质量冰与等质量的水所具有的内能不同，C不符合题意；
D．水凝结成冰的过程，是液态转化为固态的过程，混乱度降低，为熵减的过程，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．没有新物质生成；
BC．同一物质由液态变为固态的过程需要放收热量；
D．相同物质的量的同种物质，S(g)> S(l)> S(s)。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．此反应的正反应为一个吸热熵减的反应，在低温条件下，吉布斯自由能大于0，不能自发进行，故A不符合题意；
B．从能量图看，此反应的正反应方向为吸热反应，反应ΔH大于0，ΔH=-(E1-E2)kJ/mol，故B不符合题意；
C．此反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能＞0，故反应物键能总和大于生成物键能总和，故C符合题意；
D．反应物键能总和大于生成物键能总和，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 A.根据当G=△H-T·△S<0时反应能自发进行来分析；
B.该反应吸热；
C.反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能；
D.反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应可以自发，该反应为气体系数减小的反应，ΔS＜0，则只有ΔH也小于0时才可能满足ΔG＜0，A不符合题意；
B．前2s内Δc(NO)=(1.00×10 3 2.5×10 4)mol/L=7.5×10 4mol/L，根据反应方程式可知相同时间内Δc(N2)=3.75×10 4mol/L，v(N2)= =1.875×10-4mol/(L s)，B不符合题意；
C．根据表格数据可知4s后CO和NO的浓度不再改变，反应达到平衡，此时c(NO)= 1.00×10 4mol/L、c(NO)=2.70×10 3mol/L，Δc(NO)=9×10 4mol/L，则c(CO2)=9×10 4mol/L，c(N2)=4.5×10 4mol/L，平衡常数K= =5000，C符合题意；
D．该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积压强增大平衡正向移动，NO的转化率增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.ΔG=ΔH-TΔS＜0即可判断
B.根据一氧化氮的浓度变化量即可计算出一氧化氮的速率结合化学计量系数之比计算出氮气的速率即可
C.根据一氧化氮和一氧化碳的浓度变化即可计算出二氧化碳和氮气的平衡浓度即可求出常数
D.正反应是体积减小的反应，因此缩小体积可以提高一氧化氮的转化率
15．【答案】B
【解析】【解答】A．常温下，SO2为气体，SO3为非气体，气体的混乱度大于非气体，则的熵大于，故A不符合题意；
B．已知该反应为自发反应，则，若，则一定有，故B符合题意；
C．该反应为气体分子数减小的吸热反应，，，在任何温度下，即在任何温度下都不能自发进行，故C不符合题意；
D．溶于水为吸热过程，混乱度增大，故，，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.常温下，SO2为气体，SO3为非气体；
B.根据时反应自发进行分析；
C.该反应为气体分子数减小的吸热反应，；
D.溶于水为吸热过程，混乱度增大。
16．【答案】B
【解析】【解答】△H与系数相关，系数扩大2倍，△H也扩大2倍，则△H1=2△H2，K与系数相关，系数扩大2倍，K对应扩大平方关系，则K1=K ，
故答案为：B。
【分析】△H和K均与系数相关。
17．【答案】（1）－92.2
（2）K＝ ；逆向；减小；温度；L2＞L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率
（3）还原；2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O
【解析】【解答】（1）已知25℃时：①N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH=+183 kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=－571.6kJ/mol③4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=－1164.4kJ/mol根据盖斯定律①+②×3/2﹣1/2×③得N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.2kJ/mol；（2）①因为平衡常数等于生成物浓度的幂次方之积与反应物浓度的幂次方之积的比值，所以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数表达式为K＝ ；②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度为3.0mol/L×（1－40%）＝1.8mol/L＞1.5mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为逆向；③由（1）得出合成氨为放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应的化学平衡常数变小；④i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度；ii、由N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＜0可知温度高，氢气转化率减小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率增大，图中等温度时L2对应的氢气转化率增大，则压强L1＜L2；（3）①Pt电子通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原发生还原反应；②因为a极为负极，负极是氨气发生失去电子的氧化反应变成氮气，且OH－向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律可以计算出氮气和氢气制取氨气的焓变；
（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比；
③合成氨是放热的反应，所以升高温度其平衡常数会减小；
④升高温度平衡会逆向进行；
（3）b电极是正极，得到电子，发生的是还原反应；
电极a发生的反应是氨气失去电子结合氢氧根离子生成氮气和水。
18．【答案】（1）反应的 ，所以不能自发进行
（2）；；
（3）
（4）
【解析】【解答】(1) 时反应不能自发进行，因此常温下水的分解不能自发进行的热力学依据是 ；(2)①根据平衡常数概念及表达式可知，若正反应的平衡常数为K，则其逆反应的平衡常数为 ；
②由图可知正反应的活化能为E1，逆反应的活化能为E2，因此 和 反应生成 和 的活化能为 ； 和 反应生成 和 反应的 =E1-E2=(134-368) ，因此 和 反应的热化学方程式为 ；
(3)①
②
③
根据盖斯定律有②+③-①得： (890.3-393.5-571.6) = ；
(4) 和 反应生成 和 的化学方程式为 ，根据 反应物总键能-生成物总键能得 (414×4+4×155-4×489-4×565) = ，因此 和 反应生成 和 的热化学方程式为 。
【分析】（1）根据即可判断
（2）① 根据平衡上述的计算公式即可进行计算②逆反应的活化能等于正反应的活化能+焓变的数值，计算出焓变即可写出热化学方程式
（3）根据盖斯定律即可计算
（4）写出反应反应方程式，标出状态，根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算
19．【答案】（1）高温
（2）a
（3）c e f
（4）2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)；△H=-1136 kJ/mol
（5）Ⅰ；Ⅱ
【解析】【解答】(1) 要使,反应能自发进行，则体系的自由能△G=△H-T△S＜0，由于反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H= +206.4 kJ·mol-1的正反应△H＞0，△S＞0，所以反应自发进行的条件为高温；
(2)要加快化学反应速率，同时提高平衡体系中H2百分含量，就要使化学平衡正向移动。
a．升高温度，化学反应速率加快，化学平衡正向移动，可以提高平衡体系中H2百分含量，a正确；
b．增大水蒸气浓度，化学反应速率加快，化学平衡正向移动，产生更多的H2，H2产生量增大，但平衡移动的趋势是微弱的，气体总量的增加远大于H2量的增加，因此达到平衡时平衡体系中H2百分含量反而降低，b不正确；
c．加入催化剂化学反应速率加快，但平衡不发生移动，因此H2百分含量不变，c不正确；
d．降低压强，化学平衡正向移动，能使H2百分含量增加，但降低压强反应速率减慢，d不正确；
故答案为：a；
(3) a．在任何情况下都存在v消耗(CO)=v生成(H2O)，这表示反应逆向进行，不能据此确定反应为平衡状态，a不正确；
b．c(H2O)=c(CO)时反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡，这与反应开始时加入的物质的量的多少及反应条件有关，因此不能据此判断发生是否处于平衡状态，b不正确；
c．该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，若混合气体的总物质的量不再改变，则反应达到了平衡状态，c正确；
d．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则在任何条件下混合气体的密度都不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，d不正确；
e．反应混合物都是气体，气体的质量不变；该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，若混合气体平均相对分子质量不再改变，则混合气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡状态，e正确；
f．反应混合物都是气体，气体总质量不变，若氢气的质量分数不再改变，说明氢气的质量不变，反应达到平衡状态，f正确；
故答案为：c e f；
(4)8 g气体肼的物质的量是n(N2H4)= =0.25 mol，0.25 mol气态N2H4完全燃烧产生N2和水蒸气放出热量是142 kJ，则2 mol肼燃烧放出热量是Q= =1136 kJ，故该反应的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)；△H=-1136 kJ/mol；
(5)如果要研究催化剂对化学反应速率的影响，应其它外界条件相同(如温度、浓度相同)，只有其中一个加催化剂，另一个不加催化剂，采用控制变量方法研究，根据表格数据可知：应选用实验I和实验II。
【分析】(1) 依据△G=△H-T△S＜0分析；
(2) 对于此反应加快反应速率的措施有升高温度、增大压强、增大物质浓度、加入催化剂；提高平衡体系中H2百分含量的措施有升高温度、减小压强，增大水蒸气浓度有可能使H2百分含量增大，也可能减小，故对于此反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是升高温度；
(3) 依据可逆反应达到平衡状态时的特征此进行分析；
(4) 根据8g肼燃烧放热142KJ，求出1mol肼燃烧放热多少，再书写热化学方程式，书写热化学方程式时，注意物质的状态、△H的值与化学计量数的对应；
(5) 研究催化剂对化学反应速率的影响只需在其它条件不变的情况下采取对比试验.
20．【答案】（1）BC；1.6×10-8；增加；＞；＞
（2）0.05mol·L-1·min-1；25.0℃时，反应物的起始浓度较小，但0~6min的平均反应速率仍比15.0℃时大
【解析】【解答】(1)①A．要求反应方向一正一逆，此题没有说明反应方向，不能判断是否达到平衡，故不正确；
B．压强和气体系数有关，反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变时，说明达到平衡，故正确；
C．ρ=m/V，氨基甲酸铵是固体，气体的质量发生变化，容器是恒容状态下，因此密度不变说明反应达到平衡，故正确；
D．氨基甲酸铵是固体，氨气的体积分数始终不变，不能判断达到平衡，故不正确；
故答案为：BC；②平衡常数：达到平衡时，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，固体和纯液体浓度视为常数，一般不写入表达式，即 K=C2(NH3)×c(CO2)，因为氨基甲酸铵是固体，因此NH3的浓度是总浓度的2/3，CO2的浓度为总浓度的1/3，K=C2(NH3)×c(CO2)=(2c/3)2×c/3，代入数值，解得K=1.6×10－8，故答案为：1.6×10－8；③压缩体积，增大压强，根据勒夏特列原理，平衡应向逆反应方向进行，氨基甲酸铵的质量增加，故答案为：增加；④分解反应属于吸热反应，△H>0，固体变成液体或气体，液体变成气体属于熵增，反之属于熵减，因此△S>0，故答案为：＞；＞；(2)⑤速率=(2.2－1.9)/6mol(L·min)=0.05mol(L·min)，故答案为：0.05mol·L-1·min-1；
⑥0～6min平均反应速率15℃的速率=(2.4－2.25)/6 mol(L·min)="0.025" mol(L·min)，比25℃时大，因此有25℃时反应物起始浓度较小，但0～6min平均反应速率仍比15.0℃时的大，故答案为：25.0℃时，反应物的起始浓度较小，但0~6min的平均反应速率仍比15.0℃时大。
【分析】(1)①判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1、v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
②根据C2(NH3)×c(CO2)计算；
③根据勒夏特列原理分析；
④分解反应属于吸热反应；根据气体的熵大于液体分析；
(2)⑤根据v=计算；
⑥根据图像曲线的趋势分析。
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。