2.1 化学反应的方向 课时训（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.1 化学反应的方向 课时训练
一、单选题
1．下列与化学反应进行方向有关的叙述中不正确的是（　　）
A．体系的熵增越大，焓变越小，化学反应速率越快
B．绝热体系、孤立体系的化学反应都是熵增的过程
C． ΔH<0，该反应在任何温度下均可自发进行
D．能量越低，混乱度越大，体系越稳定
2．四氧化锇()是一种毒性很强的氧化物，在一定条件下可发生转化：。该反应的熵变（　　）
A． B． C． D．无法判断
3．对可逆反应2SO2+O2 2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后， 18O原子（）
A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于O2和SO2中 D．存在于O2、SO2和SO3中
4．最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是（　　）
A．人工模拟光合作用合成淀粉中首先用氢气在无机催化剂作用下将二氧化碳还原为甲醇
B．用苯与液溴制备溴苯的反应
C．用乙酸与正丁醇制备乙酸正丁酯的反应
D．煤的综合利用中利用煤的气化产物CO和合成液态燃料甲醇
5．下列说法错误的是（　　）
A．一定温度下的焓变在数值上等于变化过程中的等容热效应
B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
C．熵增加且放热的反应一定是自发反应
D．常温下硝酸铵能够溶于水，因为其溶于水是一个熵增大过程
6．下列反应不可能自发进行的是（　　）
A． △H＜0
B． △H＞0
C． △H＜0
D． △H＞0
7．下列说法中正确的是（　　）
A．能够自发进行的反应一定能迅速进行
B．ΔH-TΔS＜0的反应，不需要任何条件就可自发进行
C．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
D． ΔH＜0该反应能自发，必须满足b＜3
8．下列判断错误的是（　　）
①反应NH3(g)＋HCl(g) ═ NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＞0
②CaCO3(s) ═ CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
③一定温度下，反应MgCl2(l) ═ Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0
④常温下，反应C(s)＋CO2(g) ═ 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
A．①③ B．②③ C．②④ D．①②
9．2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天和核心舱对接。火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)/N2O4发动机，核心舱电源系统由锂离子蓄电池组以及三结砷化镓(GaAs)太阳电池翼组成。氮化硼(BN)陶瓷基复合材料应用于核心舱电推进系统，碳化硅(SiC)颗粒增强铝基复合材料应用于太阳电池翼伸展机构关键部件，表面处理后镁合金部件应用在核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中。偏二甲肼(C2H8N2)/N2O4发动机中使用的N2O4存在着N2O4(g) 2NO2(g)平衡。下列说法错误的是（　　）
A．恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，则该反应达到平衡状态
B．当v (N2O4)正=2 v (NO2)正时，该反应达到平衡状态
C．恒温恒容条件下，达平衡状态后，再充入一定量的N2O4，N2O4转化率将减小
D．该反应在一定条件下能自发进行的原因是 H＞0， S＞0
10．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
11．碘升华过程中的焓变和熵变正确的是（　　）
A．DH<0，DS>0 B．DH<0，DS<0
C．DH>0，DS>0 D．DH>0，DS<0
12．下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是（　　）
A．△H＞0、△S＞0的反应肯定是自发的
B．△H＞0、△S＜0的反应肯定是自发的
C．△H＜0、△S＞0的反应肯定是自发的
D．△H＜0、△S＜0的反应高温时是自发的
13．在反应中，表示该反应速率最快的是（　　）
A． B．
C． D．
14．工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ/mol，反应过程可用如图模拟( 表示O2， 表示SO2， 表示催化剂)。下列说法错误的是（　　）
A．过程Ⅱ和过程Ⅲ决定了全部反应进行的程度
B．催化剂可降低反应的活化能，从而使单位体积中活化分子百分数增大，化学反应速率加快
C．过程Ⅱ为吸热过程，过程Ⅲ为放热过程；所以升高温度，过程Ⅱ速率加快，过程Ⅲ速率减
D．1molSO2和0.5molO2反应，放出的热量小于99kJ
15．25 ℃和101 kPa时，反应 2A(g)=4B(g)+C(g) △H =+56.76kJ/mol，能够自发进行，其原因可能是（　　）
A．是熵减少的反应 B．是放热反应
C．是吸热反应 D．熵增大效应大于能量效应
16．下列说法正确的是（　　）
A．化学反应包含旧的化学键断裂和新的化学键形成
B．反应物的总能量一定等于生成物的总能量
C．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
D．吸热反应需要加热才能进行
17．已知反应：CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是（　　）
A．上述反应的ΔH<0
B．N点时的反应速率一定比M点的快
C．降低温度，H2的转化率可达到100%
D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强
18．在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：2SO2+O2 2SO3，当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于（　　）
A．SO2、O2 B．SO2、SO3
C．SO2、O2、SO3 D．O2、SO3
19．应：N2（g）+3H2 2NH3（g）．已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3浓度为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L．当反应达到平衡时可能存在的数据是（　　）
A．N2为0.2mol/L，H2为0.6mol/L B．N2为0.15mol/L
C．N2、H2均为0.18mol/L D．NH3为0.4mol/L
20．下列对于化学反应进行的方向理解正确的是（　　）
A．同种物质在气态时熵值最小，固态时最大
B．在密闭条件下，体系可以自发的从无序变为有序
C．大理石在常温下能够自发分解
D．虽然硝酸铵溶于水要吸热，但它能够自发的向水中扩散
二、综合题
21．回答下列问题：
（1）在101和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示：
该异构化反应的　 　，使用催化剂　 　(选填“能”“不能”)改变该反应的。
（2）肼()又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知键、键的键能分别为391、497，与反应的能量变化如图所示：
中键的键能为　 　。请写出一定条件下，与反应的热化学方程式为　 　。
22．在2L密闭容器内，800℃时发生反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)，体系中NO物质的量n(NO)随时间的变化如下表：
（1）上述反应　 　(填“是"或“不是”)可逆反应。
（2）在第5s时，NO的转化率为　 　。
（3）0-2s内，用O2表示反应的平均速率v(O2)=　 　mol/(L·s)。
23．
（1）I.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
实验编号 0.6 mol·L-1H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol·L-1KMnO4溶液 3 mol·L-1稀硫酸
1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2
3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4
请回答下列问题：
根据上表中的实验数据，可以得到的结论是　 　。
（2）利用实验1中数据计算，v(KMnO4)=　 　。
（3）Ⅱ.在一密闭容器中加入A和B，A、B、C均为气体，随着反应的进行，各物质的物质的量浓度变化如图所示。
该反应的化学方程式　 　。
（4）该反应达到平衡时，A、B、C的浓度之比为　 　。
（5）下列措施不能提高反应速率的有____。
A．升高温度 B．加入催化剂
C．增大压强 D．及时分离出产物C
（6）下列叙述能说明反应达到平衡状态的是____。
A． (B)= (C)
B．A的物质的量分数保持不变
C．容器内的气体密度不变
D．B的浓度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量不变
24．化学平衡的标志
（1） 　 　
（2） 　 　．
25．金属钛(Ti)及其合金是高强度、低密度结构材料，在航空航天、医疗器械等领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将TiO2转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。
（1）TiO2转化为TiCl4有直接氯化法(反应a)和碳氯化法(反应b)。
a．TiO2(s) +2Cl2(g)TiCl4(g) +O2(g) ΔH1 =172 kJ·mol-1
b．TiO2(s) +2Cl2(g)+2C (s)TiCl4(g)+2CO (g) ΔH2
已知：C (s) +O2(g)CO2(g) ΔH3= -393.5 kJ·mol-1，2CO (g) +O2(g) 2CO2(g) ΔH4= - 566.0 kJ·mol-1
①直接氯化反应在　 　(填“高温”“低温”)有利于自发进行。
②ΔH2=　 　kJ·mol-1
③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4，从熵变角度分析可能的原因是　 　。
④已知常压下TCl4的沸点为136℃，从碳氯化反应的混合体系中分离出TiCl4的措施是　 　。
（2）在1. 0 ×105Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1：2.2：2进行反应。体系中TiCl4、CO、CO2平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①已知在200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是　 　。
②图中a曲线代表的物质是　 　 ， 原因是　 　。
③反应C (s)+CO2(g) 2CO (g)的平衡常数Kp(1200℃)=　 　 Pa。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A、熵变和焓变与反应速率无关，故A错误；
B、绝热体系、孤立体系都朝着熵增的方向进行，因此绝热体系、孤立体系的化学反应都是熵增的过程，故B正确；
C、 的ΔH<0，ΔS>0，则任何温度下均存在ΔH-TΔS<0，该反应在任何温度下均可自发进行，故C正确；
D、能量越低，体系的混乱度越大，越稳定，故D正确；
故答案为：A。
【分析】A、反应速率与熵变和焓变无关；
B、孤立体系是指与环境没有物质交换也没有能量交换的体系；绝热体系是指与环境没有物质交换也没有热量交换的体系；
C、根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
D、能量越低越稳定。
2．【答案】A
【解析】【解答】方程式左侧气体化学计量数之和大于右侧，说明混乱度减小，为熵减反应，，
故答案为：A。
【分析】该反应是气体体积减小的反应，。
3．【答案】D
【解析】【解答】由于该反应为可逆反应，加入18O2后反应向正反应方向进行，这样在SO3中就含有了18O，而含18O的SO3分解，就会使18O进入SO2。故反应一段时间后三者中都含有18O。
故答案为：D
【分析】可逆反应中正逆反应同时进行，所以氧气中的氧原子可进入二氧化硫和三氧化硫，据此解答即可。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.H2与CO2转化为CH3OH的过程中，发生反应的化学方程式为：3H2＋CO2=CH3OH＋H2O，反应物的原子没有全部转化为CH3OH，A不符合题意；
B.苯与液溴的反应为取代反应，生成溴苯的同时生成HBr，反应物的原子没有全部转化为生成物，B不符合题意；
C.酯化反应为可逆反应，反应物的转化率小于100%，且反应生成乙酸正丁酯的过程中还生成H2O，C不符合题意；
D.CO和H2合成甲醇的过程中，发生反应的化学方程式为：CO＋2H2=CH3OH，反应过程中反应物的所有原子都转化为生成物，D符合题意；
故答案为：D
【分析】属于最理想的“原子经济型反应”，则反应过程中反应物的原子全部转化为目标产物，据此结合选项所给的反应进行分析。
5．【答案】A
【解析】【解答】A.一定温度下的焓变在数值上等于变化过程中的恒压热效应，A符合题意；
B.升高温度，升高了分子能量，增大了活化分子百分数，有效碰撞几率增大，化学反应速率一定增大，故B不符合题意；
C.熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，则△H-T △S＜0，该反应一定是自发反应，故C不符合题意；
D.常温下硝酸铵溶于水是一个能自发进行的吸热过程，硝酸铵溶解成为自由移动的离子，是熵变增大的过程，说明该过程的△S>0，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、一定温度下的焓变在数值上等于变化过程中的恒压热效应，而不是恒容热效应；
B、升温会增大化学反应速率；
C、△H-T △S＜0，为自发反应；
D、反应过程△S>0说明为熵增的反应，据此分析解答。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．反应的△H＜0、ΔS＜0，低温时能自发进行，A不符合题意；
B．反应的△H＞0、ΔS＞0，高温时能自发进行，B不符合题意；
C．反应的△H＜0、ΔS＞0，在任何条件下都能自发进行，C不符合题意；
D．反应的△H＞0、ΔS＜0，在任何条件下都不能自发进行，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．△G<0反应自发进行，能自发进行，反应速率不一定大，如金属的腐蚀，故A不符合题意；
B．反应自发进行的条件是△H-T△S<0，反应自发进行不一定不需要任何条件，高锰酸钾受热分解，故B不符合题意；
C．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，故C符合题意；
D．根据△H-T△S<0，ΔH＜0，△S＞0，任何温度下都可自发进行，则需满足b＜3；ΔH＜0，△S＜0，低温条件下也可自发进行，则满足b＞3，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据△H-T△S<0和同种物质熵值：液体＞固体分析。
8．【答案】D
【解析】【解答】①反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)的△S＜0，在室温下可自发进行，则△H-T △S＜0，则△H＜0，故①不符合题意；②反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) 中有气体生成，△S＞0，室温下不能自发进行，则△H-T △S＞0，说明该反应的ΔH＞0，故②不符合题意；③反应MgCl2(l)=Mg(l)＋Cl2(g)中有气体生成，△S＞0，一般而言，分解反应是吸热反应，ΔH＞0，故③符合题意；④常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的△S＞0，反应不能自发进行，则△H-T △S＞0，则该反应的ΔH＞0，故④符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．因为NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，故恒温恒容条件下，混合气体颜色不变时，该反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B．由题可知，该反应v (N2O4)正：v (NO2)正=1：2恒成立，达到平衡时，2v (N2O4)正=v (NO2)正= v (NO2)逆，故B符合题意；
C．恒温恒容条件下，再充入N2O4，相当于增大压强，故达到新平衡时N2O4转化率将减小，故C不符合题意；
D．该反应气体体积增大， S＞0；能够自发进行说明 H-T S＜0，故 H＞0、 S＞0时，在较高温度下能自发进行，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．利用“变者不变即平衡”；
B．反应向同一方向进行，不能判断；
C．依据化学平衡移动原理分析；
D．依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
10．【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。
11．【答案】C
【解析】【解答】同种物质，液态的能量大于固态，则碘升华的过程是吸热过程，即△H＞0，液态时的熵大于固态时的熵，则碘升华的过程是熵增加的过程，即△S＞0，
故答案为：C。
【分析】升华是吸热的过程，熵增的过程
12．【答案】C
【解析】【解答】解：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＜0，一定能自发进行，
而△H＞0，△S＜0时不能自发进行，
△H＞0，△S＞0或△H＜0，△S＜0能否自发进行，取决于反应的温度，
所以△H＜0，△S＞0一定能自发进行，
故选C．
【分析】当△G=△H﹣T △S＜0时，反应能自发进行．
13．【答案】B
【解析】【解答】由分析可知， 反应中 ，v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=2：1：3：5。
，用v（A）表示为：> ；
用v（B）表示为：< ；
用v（B）表示为：< ；
故答案为：B。
【分析】本题主要考查化学反应速率的计算和比较。
要点：化学反应速率之比=化学计量数之比。比较大小可以换算成同一种物质的反应速率且采用同一单位，再进行比较。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．过程Ⅱ发生SO2、O2中共价键的断裂，过程Ⅲ中形成SO3中的共价键，决定了全部反应进行的程度，故A不符合题意；
B．使用催化剂可降低反应的活化能，从而使单位体积中活化分子百分数增大，化学反应速率加快，故B不符合题意；
C．断键为吸热过程，成键为放热过程，但不管是吸热过程，还是放热过程，升高温度速率均加快，故C符合题意；
D．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以1molSO2和0.5molO2反应，放出的热量小于99kJ，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据过程Ⅱ和过程Ⅲ中化学键的变化分析；
B、结合催化剂对反应速率的影响分析；
C、结合温度对反应速率的影响分析；
D、SO2与O2的反应为可逆反应，1molSO2与0.5molO2不完全反应；
15．【答案】D
【解析】【解答】反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，在反应2A(g)=4B(g)+C(g) △H =+56.76kJ/mol，可以知道该反应吸热，且熵值增大。根据△H-T△S判断，反应能自发进行，必须满足△H-T△S<0才可，即熵增大效应大于能量效应。
故答案为：D。
【分析】根据自由能判据可知△H-T△S<0时反应能够自发进行，能自发进行的放热反应，熵变影响大于能量影响。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．化学反应中一定有新物质生成，则化学反应的实质是旧的化学键断裂，新的化学键形成的过程，故A符合题意；
B. 根据能量守恒定律，反应不是吸热就是放热，反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，故B不符合题意；
C. 熵增的反应不一定自发，自发反应不一定是熵增的反应，熵减的反应不一定非自发，非自发的反应不一定是熵减或不变的反应，故C不符合题意；
D. 有些吸热反应需要加热才能进行，如碳酸钙受热分解等，有些吸热反应在常温下就能进行，例如碳酸氢铵分解等，故D不符合题意；故答案为：A
【分析】A. 属于化学变化的实质；
B. 根据能量守恒定律可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应放出热量，反应物总能量小于生成物总能量，则该反应吸收热量；
C. 反应能不能自发决定于△G=△H-T△S<0，自发反应不一定是熵增的反应，非自发的反应不一定是熵减或不变的反应；
D. 吸热反应不一定需要加热才能进行， 例如碳酸氢铵分解，氢氧化钡晶体与氯化铵的反应.
17．【答案】A
【解析】【解答】A.由图可知，温度升高，H2的平衡转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，因此正反应为放热反应，ΔH<0，A符合题意；
B.M、N两点所处的压强相同，但N点的温度小于M点的温度，温度越高，反应速率越快，因此N点的反应速率比M点慢，B不符合题意；
C.由于该反应为可逆反应，反应物无法完全反应，因此H2的转化率不可能达到100%，C不符合题意；
D.增大压强，平衡正向移动，但压强越大，对设备要求越高，且由图像可知，在常压下，H2的平衡转化率已接近100%，故不需要采用更高的压强，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应；
B.结合温度对反应速率的影响分析；
C.结合可逆反应的特征进行分析；
D.结合图像压强对转化率的影响分析；
18．【答案】C
【解析】【解答】该反应是可逆反应，生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，因此平衡后三种物质均存在18O，
故答案为：C。
【分析】可逆反应可以在相同条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行，因此18O存在于三种物质中。
19．【答案】B
【解析】【解答】解：反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）为可逆反应，转化率不可能为100%，根据化学计量数及极值法考虑：N2的范围在（0，0.2），H2的范围在（0，0.6），而NH3可以（0，0.4），
A、氨气不可能完全转化，所以氮气浓度小于0.2 mol/L，氢气浓度小于0.6 mol/L，故A错误；
B、氮气的浓度范围为（0，0.2），氮气为0.15mol/L在该范围内，故B正确；
C、N2和H2的浓度之比始终满足1：3，二者化学计量数为1：3，所以不可能均为0.18mol/L，故C错误；
D、氨气的浓度范围为：（0，0.4），氮气和氢气不可能完全转化生成氨气，故D错误；
故选B．
【分析】化学平衡研究的对象为可逆反应．化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值；N2和H2的浓度之比始终满足1：3，二者化学计量数为1：3，所以不可能均为0.18mol/L．
20．【答案】D
【解析】【解答】A.气态下分子混乱程度最大，固态下分子排列混乱程度最小，故A项不符合题意；
B.在密闭条件下，体系有自有序转变为无序的倾向，属于熵增过程，是自发过程，故B项不符合题意；
C.大理石分解的过程△H>0，△S>0，所以该反应常温下不能自发进行，故C项不符合题意；
D.在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”。虽然硝酸铵溶于水要吸热，但它能够自发的向水中扩散，故D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.气态的熵值大于液态的熵值大于固态的熵值；
B.自发条件下想混乱度增加的方向进行；
C.大理石高温下分解；
D.有序向无序方向发展。
21．【答案】（1）+59.3；不能
（2）157；
【解析】【解答】（1）HCN(g)的相对能量为0kJ/mol，异构化后HNC(g)的相对能量为59.3kJ/mol，根据=生成物总能量之和-反应物总能量之和，可得=59.3-0=+59.3 kJ/mol；使用催化剂可降低反应的活化能，不能改变反应热，故填+59.3、不能；
(2)如图，联氨与氧气反应的热化学方程式为：；从键能角度，反应物断键需吸收能量，反应物断键吸收的能量为：2752+(-534)=2218，设键的键能为x，则，解得x=157，故填157、。
【分析】
（1）考查读图能力和对催化剂相关知识的运用。
（2）书写热化学反应方程式要注意标注物质状态和吸放出的热量数值，同时理解键能的概念。
22．【答案】（1）是
（2）65%
（3）0.0015
【解析】【解答】(1)从表中数据可知，从3s后NO的浓度就不再发生变化且不为零，故上述反应是可逆反应，故答案为：是；
(2)从表中数据可知，在第5s时，NO的转化率为 ，故答案为：65%；
(3)0-2s内，可以先求出用NO表示的反应平均速率为： ，再根据反应速率之比等于化学计量系数比，故用O2表示反应的平均速率 ，故答案为： 。
【分析】根据最终的数据发现，一氧化氮的含量不为0，因此是可逆反应，根据一氧化氮的变化量即可计算一氧化氮的转化率，根据一氧化氮的变化量计算出速率，再结合化学计量系数计算出氧气的速率
23．【答案】（1）其他条件相同时，增大KMnO4浓度反应速率增大
（2）1.5×10-2 mol/(L min)
（3）5A(g)+4B(g)4C(g)
（4）1：3：4
（5）D
（6）B；D；E
【解析】【解答】(1)由题中表格数据可知，改变的条件是KMnO4浓度，则其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大；答案为其他条件相同时，增大KMnO4浓度反应速率增大。
(2)由题中表格实验1数据可知，草酸的物质的量为n(H2C2O4)=0.6mol·L-1×0.003L=0.0018mol，高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=0.2mol·L-1×0.003L=0.0006mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为n(H2C2O4)： n(KMnO4)=0.0018mol：0.0006mol=3：1，则草酸过量，高锰酸钾完全反应，而混合溶液总体积为10mL，所以混合后溶液中高锰酸钾的浓度为c(KMnO4)==0.06mol/L，这段时间内平均反应速率为v(KMnO4)= =1.5×10-2 mol/(L min)；答案为1.5×10-2 mol/(L min)。
(3)由题中图示可知，反应进行到2min时，各物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，其中A、B的浓度减小，C的浓度增大，则A、B是反应物，C是生成物，浓度的变化量分别是△c(A)=6mol/L-1mol/L=5mol/L，△c(B)=7mol/L-3mol/L=4mol/L，△c(C)=4mol/L-0=4mol/L，反应物、生成物浓度之比等于物质的量之比，等于化学方程式计量数之比，所以化学方程式为5A(g)+4B(g)4C(g)；答案为5A(g)+4B(g)4C(g)。
(4)由题中图示可知，反应进行到2min时，各物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，此时c(A)=1mol/L，c(B)=3mol/L，c(C)=4mol/L，则A、B、C的浓度之比为1：3：4；答案为1：3：4。
(5)由影响化学反应速率因素可知，升高温度，加入催化剂，增大压强均能提高化学反应速率，及时分离出产物C，使C的浓度减小，反应速率减小，不能加快化学反应的速率，所以选项D正确；答案为D。
(6)A．由5A(g)+4B(g)4C(g)可知，B、C系数相等，反应速率之比等于化学方程式计量数之比，则v(B)=v(C)始终成立，无论是否达到平衡状态，所以v(B)=v(C)不能判定反应是否达到平衡状态，故A不正确；
B．A的物质的量分数保持不变，即A的正反应速率和其逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以A的物质的量分数保持不变能判定反应达到平衡状态，故B正确；
C．由5A(g)+4B(g)4C(g)可知，混合气体的总质量始终不变，容器的体积不变，则ρ=，容器内混合气体的密度始终不变，所以容器内的气体密度不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故C不正确；
D．B的浓度保持不变，即B的正反应速率和其逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以B的浓度保持不变，能判定反应达到平衡状态，故D正确；
E．由5A(g)+4B(g)4C(g)可知，该反应是一个气体体积缩小的反应，混合气体的总质量始终不变，混合气体的总物质的量是变量，则混合气体的平均相对分子质量M=，即M是一个变量，当混合气体的平均相对分子质量不变时，可以说明混合气体的总物质的量不变，反应达到了平衡状态，所以混合气体的平均相对分子质量不变，能判定反应达到平衡状态，故E正确；
答案为BDE。
【分析】（1）有表可知，唯一变量是高锰酸钾浓度，所以想探究高锰酸钾浓度对化学反应熟虑的影响
（2）结合高锰酸钾浓度变化量，然后算出速率
（3）结合图像，算出A、B、C的变化量，求出系数值比，注意该反应为可逆反应
（4）2min达到平衡，由图可以判断浓度之比
（5）分离C是见效化学反应速率
（6）达到化学平衡判断方法：变化的量不在改变说明达到平衡
24．【答案】（1）正逆反应速率相等
（2）各组分的浓度不随时间的改变而变化
【解析】【解答】解：正逆反应速率相等，各组分的浓度不随时间的改变而变化的状态是平衡状态，故答案为：正逆反应速率相等；各组分的浓度不随时间的改变而变化．
【分析】化学平恒状态时正逆反应速率相等，各组分的浓度不随时间的改变而变化，据此回答．
25．【答案】（1）高温；-49；生成CO反应的 ΔS更大，更有利于反应正向进行；降温冷凝
（2）温度较高时，反应速率加快，单位时间内得到的产品更多；CO；CO2 (g) ＋C (g)2CO(g)　 ΔH>0，温度升高，平衡向正向移动，CO物质的量分数逐渐升高；8×104
【解析】【解答】（1）①直接氯化时ΔH1 =172 kJ·mol-1；所以反应在高温有利于自发进行；故答案为：高温。
②已知：a．TiO2(s) +2Cl2(g)TiCl4(g) +O2(g)ΔH1 =172 kJ·mol-1；c．C (s) +O2(g)CO2(g) ΔH3= -393.5 kJ·mol-1；d.2CO (g) +O2(g) 2CO2(g) ΔH4= - 566.0 kJ·mol-1；所以反应b．TiO2(s) +2Cl2(g)+2C (s)TiCl4(g)+2CO (g)：b=a+2c-d，所以ΔH2=ΔH1+2ΔH3-ΔH4=-49 kJ·mol-1；故答案为：-49。
③生成CO反应的中ΔS更大，所以碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4，更有利于反应正向进行；故答案为：生成CO反应的 ΔS更大，更有利于反应正向进行。
④常压下TCl4的沸点为136℃，大于四氯化碳沸点可用降温冷凝法将TCl4从碳氯化反应的混合体系中分离；故答案为：降温冷凝。
（2）①虽然在200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，温度较高时，反应速率加快，单位时间内得到的产品更多，所以实际生产中反应温度却远高于此温度；故答案为：温度较高时，反应速率加快，单位时间内得到的产品更多。
②曲线a代表的物质的比例随着温度升高而增大，CO2 (g) ＋C (g)2CO(g) ΔH>0，温度升高，平衡向正向移动，CO物质的量分数逐渐升高，所以曲线a代表的物质为CO；故答案为：CO；CO2 (g) ＋C (g)2CO(g) ΔH>0，温度升高，平衡向正向移动，CO物质的量分数逐渐升高。
③；故答案为：8×104。
【分析】（1）①依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
②根据盖斯定律计算；
③依据熵增的原理分析；
④利用已知信息分析；
（2）①依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
②依据化学平衡移动原理分析；
③利用三段式法计算。