2.3化学反应的速率同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1（含答案）
文档属性
| 名称 | 2.3化学反应的速率同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-13 21:18:18 | ||
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文档简介
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2.3化学反应的速率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法错误的是
A．水汽化的过程中，、
B．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行
C．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
D．低温有利于合成氨反应的自发进行
2．已知O﹣H、C=O、H﹣H的键能(kJ mol﹣1)分别为465、803、436，CO2与H2在催化剂的作用下反应制取甲醇，有关反应的热化学方程式如下：
i．；
ii．；
iii．。
下列说法正确的是
A．高温有利于反应i自发 B．C≡O(CO)的键能为680kJ/mol
C．温度越高，反应i的速率越快 D．反应iii中反应物的总能量高于生成物的总能量
3．甲烷水蒸气重整制氢作为一种有效的制氢方法，可以解决温室气体的排放与清洁能源获取的问题。其反应为：I． ；II． 。在其他条件相同的情况下，将1mol和混合气体通入反应体系，发生上述反应。平衡时，各组分的物质的量分数的关系如图所示。下列说法错误的是
A．a、b、c分别代表的组分为、、CO
B．反应I在高温条件下有利于正向自发进行
C．750℃后曲线a下降的原因可能为温度高，催化剂活性降低，反应速率下降
D．
4．汽车尾气净化反应为：、。向密闭容器中充入、，测得和的物质的量浓度与时间关系如图所示。下列说法正确的是
A．当体系中和浓度比不变时达到平衡状态
B．段反应速率
C．上述正反应在任何温度下都能自发进行
D．该温度下，上述反应的逆反应平衡常数
5．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，反应为：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1= +247kJ/mol。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数K=
B．反应的ΔS<0
C．高温低压有利于提高CO2平衡转化率
D．将0.2mol CO2和足量CH4混合后，充分反应可获得0.4mol CO
6．中国诗词常蕴含着一些自然科学知识，下列有关说法错误的是
A．“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”，“雪融成水”过程 ，“水成冰”则相反
B．“玉梅雪柳千家闹，火树银花十里开”，涉及化学能转化成光能和热能的过程
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，体现了化学变化中的质量守恒定律
D．“残云收翠岭，夕雾结长空”，所指“雾”是一种由氮的氧化物造成的光化学烟雾
7．对于反应16H2S(g)+8SO2(g) 3S8(s)+16H2O (g) ΔH<0，下列说法正确的是
A．该反应ΔS>0
B．反应平衡常数K=
C．其他条件一定，通过缩小体积增大体系的压强可以增大反应的平衡转化率
D．其他条件一定，升高温度可以增大反应的平衡常数
8．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：，相关数据见下表。
容器编号 压强/Mpa 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
A B D
Ⅰ 0.2 0.2 0.1
Ⅱ 0.4 0.4
下列说法不正确的是
A．B物质的状态只可能为气态
B．Ⅰ中反应达到平衡时，A的转化率为
C．均平衡后，两容器正反应速率ⅠⅡ
D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入和，平衡向右移动
9．以、为原料合成涉及的主要反应如下：
①
②
的平衡转化率、的选择性()随温度、压强变化如图所示。下列分析不正确的是
已知：
A．
B．温度介于时，体系主要发生反应②
C．由信息可知，反应①为高温下自发进行的反应
D．初始、，平衡后、，若只发生反应①和②，则的转化率为
10．工业制备高纯硅的主要过程如下：
下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
B．反应②与反应③互为可逆反应
C．生成的反应为熵减过程
D．高纯硅可用于制造芯片和太阳能电池板
11．在体积固定的绝热密闭容器中通入一定量的和，在催化剂作用下发生反应：。下列说法错误的是
A．容器中气体的温度不能作为反应达到化学平衡状态的标志
B．容器中气体的颜色不变时，反应达到最大限度
C．平衡时，单位时间内生成的同时消耗
D．该反应的，低温下能自发进行
12．下列说法中，正确的是
A．能够自发进行的反应一定是放热反应
B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
C．的反应均是自发进行的反应
D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程
13．以下反应属于自发反应，且可以用熵判据来解释的是：
A．
B．
C．
D．
14．是生产金属钠及其化合物的重要中间体，利用以下反应可将转化为：，下列说法正确的是
A．发生氧化反应 B．是还原产物
C．该反应在低温下不能自发进行 D．理论上消耗，转移电子
15．HCHO(g)与O2(g)在催化剂Ca5(PO4) (OH)(简写为HAP)表面催化生成CO2(g)和H2O(g)的历程示意图如图所示(已知该反应ΔS<0)。下列有关该反应的说法正确的是
A．E为反应热
B．HAP的作用是降低反应的活化能
C．在任何条件下该反应HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)均能自发进行
D．反应物的总键能之和大于生成物总键能之和
二、填空题
16．铁触媒催化合成氨经历下图所示①⑧步基元反应(从状态I至状态VⅡ)：
上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。
完成下列问题：
(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中，“吸附”过程是上图中的第 步基元反应，“脱附”过程是 (填“吸热”或“放热”)过程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变： △H= 。
(3)上述反应的△S 0(填“>”、“<”或“=”)。已知：反应的，则合成氨反应能自发进行的温度是 。
A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃
17．恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)，10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L—1·s—1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：
（1）x=
（2）从反应开始到10s，B的平均反应速率为
（3）从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为
（4）平衡时容器中B的体积分数为
（5）下列各项能表示该反应达到平衡状态是
A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1
B．容器中A、B的物质的量n(A)∶n(B)=2∶1
C．气体的平均相对分子质量不再变化
D．压强不再变化
E．气体密度不再变化
18．回答下列问题：
（1）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)==2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据： 。
（2）下列反应中，在高温下不能自发进行的是 (填字母)。
a．CO(g)==C(s)＋O2(g)
b．2N2O5(g)==4NO2(g)＋O2(g)
c．(NH4)2CO3(s)==NH4HCO3(s)＋NH3(g)
d．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
（3）运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)＋H2O(g)==H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋131.3kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·mol－1·K－1，该反应在低温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
19．利用催化加氢合成二甲醚，其过程中同时发生以下两个主要反应：
反应I：
反应Ⅱ：
请回答：
(1)反应I的平衡常数表达式为 ；反应Ⅱ发生自发反应的条件是 。
(2)在一定温度和恒容条件下，可以作为判断上述两个反应均达到平衡状态的依据是__________。
A．体系内的压强保持不变 B．两个反应的平衡常数不变
C． D．反应体系中各物质的浓度不变
(3)在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。（选择性的通俗理解：当两个反应同时发生时，选择更有利于哪个反应进行）
①对于反应I，图中A点时， （填“>”、“=”或“<”）
②可能有利于提高平衡产率的措施有 。
A．缩小容器的体积 B．升高反应的温度
C．选择更合适于反应Ⅱ的催化剂 D．适当调整和起始量的比例
③图中温度高于300℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。
正误判断
20．，温度升高，K增大，则CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H>0 。
21．放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。
22．一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H<0、△S>0。
23．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H>0。
24．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0。
25．请指出氨气与氯化氢气体的反应以及碳酸氢钠的分解反应是熵增加反应还是熵减小反应 、 。
26．回答下列问题：
(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：，该反应的 H (填“>”或“<”，下同)0， S 0，在低温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为。反应在常温下能够自发进行，则反应的 H (填“>”或“<”)0。
(3)已知在、时石灰石分解反应的、。常温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
27．化学反应自发进行的判据
(1)熵与熵变
熵(S)是用来描述 的物理量。反应的熵变是指在一定条件下， ，单位是 。体系的无序程度 ，体系的熵值就 。
(2)相关规律
①ΔH 0，ΔS 0的反应，任何温度下都能自发进行。
②ΔH 0，ΔS 0的反应任何温度下都不能自发进行。
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时， 对反应的方向起决定性作用。
a.当ΔH<0，ΔS<0时， 下反应能自发进行。
b.当ΔH>0，ΔS>0时， 下反应能自发进行。
(3)当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。
①常温下的放热反应， 对反应方向起决定性作用。
②常温下的吸热反应， 对反应方向起决定性作用。
28．化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题：
(1)可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
(2)一种分解海水制氢气的方法为。如图为该反应的能量变化示意图，使用催化剂后，图中A点将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)已知： ，部分化学键的键能数据如表：
化学键
x c d
由此计算x= 。(用含a、c、d的代数式表示)
29．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=－113 kJ/mol，ΔS=－145 J/(mol·K)．
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为________．
A．加催化剂同时升高温度
B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2
D．降低温度同时增大压强
(2)该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量 ，若升高温度，则该反应的平衡常数 (均填“增大”、“减小”或“不变”)．
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变)．t1：增大NO的浓度t2：降低温度
(4)判断该条件下反应能否自发．
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C D C D C D C B
题号 11 12 13 14 15
答案 A B D D B
1．C
【详解】A．水汽化的过程是一个气体体积增大的吸热过程，即、，A正确；
B．反应倾向于向熵增方向进行，故绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行，B正确；
C．根据自由能变判据可知，恒温恒压下，且的反应一定能自发进行，C错误；
D．已知合成氨反应是一个气体体积减小的放热反应，根据自由能变判据可知，低温有利于合成氨反应的自发进行，D正确；
故答案为：C。
2．D
【详解】A．反应i为气体体积减小的反应，因此，根据可知，该反应是低温能够自发进行，故A错误；
B．，反应ii中，可得E(C≡O)=1071kJ/mol，故B错误；
C．温度太高会导致催化剂活性失活，速率反而减小，故C错误；
D．反应iii为放热反应，因此反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；
故选：D。
3．C
【详解】A．曲线为平衡时各组分物质的量分数随温度的变化，根据反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，反应Ⅱ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，各组分变化的物质的量与计量数成正比，由此判断a、b、c分别代表的组分为、、CO，A正确；
B．反应Ⅰ的，，因此在高温条件下有利于正向自发进行，B正确；
C．750℃后曲线a下降的原因是反应Ⅱ平衡逆向移动为主，的量下降，C错误；
D．根据盖斯定律得出 ，D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．向密闭容器中充入、，发生反应：，反应过程中和浓度比是定值，当体系中和浓度比不变时，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．由曲线与纵坐标交点可知，曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，根据化学方程式可知，,1—2s，可计算出y=0.25×10-3mol，则段反应速率，B错误；
C．根据反应可知ΔH<0，ΔS<0，当较低温度时满足，反应能自发进行，C错误；
D．曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则该温度下，达到平衡时，c(CO)=2.7×10-3mol/L，c(NO)=0.1×10-3mol/L，c(N2)= ，c(CO2)=2c(N2)=0.9×10-3mol/L，上述反应的逆反应平衡常数，D正确；
故选D；
5．C
【详解】A．平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，反应Ⅰ的平衡常数，故A错误；
B．熵增就是体系的混乱度增大，同一物质，固态、液态、气态的混乱度依次增大，该反应为气体分子数增多的反应，因此ΔS＞0，故B错误；
C．升高温度反应均正向移动，该反应为气体分子数增多的反应，降低压强使反应平衡正向移动，因此高温低压有利于提高CO2平衡转化率，故C正确；
D．反应为可逆反应，充分反应可获得小于0.4mol CO，故D错误；
故答案选C
6．D
【详解】A．“雪融成水”过程是低能状态变为高能状态，是吸热过程，则，，“水成冰”是高能状态变为低能状态，是放热过程，则，，故A正确；
B．“玉梅雪柳千家闹，火树银花十里开”，涉及燃烧反应，化学能转化成光能和热能的过程，故B正确；
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，涉及到腐蚀过程，有新物质生成，属于化学变化，体现了化学变化中的质量守恒定律，故C正确；
D．雾是由大气中因悬浮的水汽凝结形成的，不是由氮的氧化物造成的光化学烟雾，故D错误。
综上所述，答案为D。
7．C
【详解】A．由反应可知，反应后气体分子数减小，则S<0，故A错误；
B．化学平衡常数等于气体生成物浓度幂之积与气体反应物浓度幂之积的比，则平衡常数为K=，故B错误；
C．其它条件一定，该反应前后气体计量数之和.减小，增大压强，平衡正向进行，转化率增大，故C正确；
D．该反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行，平衡常数减小，故D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，Ⅱ加的的A、B物质为Ⅰ的两倍，相当于增大压强，平衡时D的物质的量大于两倍，说明平衡正向移动，则反应为气体体积缩小的反应，故B物质的状态只可能为气态，A正确；
B．Ⅰ中生成的D的物质的量为0.1mol，A、D计量数相等，则转化的A的物质的量为0.1mol，反应达到平衡时，A的转化率为，B正确；
C．均平衡后，Ⅱ中A、B的物质的量接近于Ⅰ中的两倍，反应速率较大，故两容器正反应速率ⅠⅡ，C正确；
D．根据上述分析，对于Ⅰ，平衡时A、B、D物质的量均为0.1mol，C为0.05mol，平衡数学K=，平衡后向容器中再充入和，Q==K，平衡不移动，D不正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．反应①气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，由图可知，相同温度下，P1压强下CH3OH的选择性大于P2压强下CH3OH的选择性，则p1＞p2；相同压强下，升高温度，CH3OH的选择性减小，但CO2的平衡转化率先减小后增大，说明反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，则ΔH1＜0，ΔH2＞0，故A正确；
B．温度介于时，CH3OH的选择性接近为0，意味着转化为CH3OH的CO2为0，说明体系发生的反应主要是②，故B正确；
C．温度高于300℃时，二氧化碳的转化率增大，而甲醇的选择性降低，说明升高温度反应①逆向移动，反应②正向移动，则，而反应①的正向气体减少， S1＜0，低温时才有 G= H1-T S1＜0，因此反应①理论上低温自发，故C错误；
D．平衡后，根据CO2的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3molCO2，又因为，可知0.3molCO2中有80%发生反应①转化为CH3OH，而0.3molCO2中有20%发生反应②转化为CO，根据三段式可得：
两个反应中氢气的转化总量为0.78mol，所以氢气的转化率=，故D正确；
故答案选C。
10．B
【分析】石英砂主要成分为，在高温条件下与焦炭发生反应，制得粗硅，粗硅在573K与HCl发生制得（粗），经过精馏得到（纯），在1373K与氢气发生制得高纯硅，据此回答。
【详解】A．在高温下焦炭还原生成CO，反应①的化学方程式为，A正确；
B．反应②和③不是同时进行且反应温度不同，二者不互为可逆反应，B错误；
C．生成的反应为，该反应为气体体积分数减小的反应，因此为熵减过程，C正确；
D．高纯硅可用于制造芯片和太阳能电池板，D正确；
故答案选B。
11．A
【详解】A．该容器为绝热容器，故温度不变时，该反应达到平衡状态，可作为反应达到化学平衡状态的标志，A错误；
B．该反应体系，只有有颜色，故颜色不变，则浓度不变，该反应达到平衡状态，B正确；
C．单位时间内生成，同时生成，平衡时，正逆速率相等，则同时消耗，C正确；
D．该反应、，根据，则低温下能自发进行，D正确；
故选A。
12．B
【详解】A．能够自发进行的反应可能是吸热反应，如ΔH＞0、ΔS＞0，在高温下ΔH-TΔS＜0，可自发进行，故A错误；
B．冰在室温下自动熔化成水的过程是混乱度增加的过程，ΔS＞0，是熵增过程，故B正确；
C．高温条件下，ΔH＜0的熵减反应均不能自发进行，故C错误；
D．低温条件下，放热且熵减的反应也能自发进行，则能够自发进行的反应不一定是熵增的过程，故D错误；
答案选B。
13．D
【详解】A．反应的△H＞0，△S＜0，难以自发进行，故A错误；
B．△H＜0，△S＜0，焓变为主要因素，不能用熵判据解释，故B错误；
C．△H＜0，△S＜0，焓变为主要因素，不能用熵判据解释，故C错误
C．反应的△H＞0，反应能自发进行，原因是△S＞0，能用熵判据解释，故D正确；
故选D。
14．D
【分析】由方程式可知，反应中碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的还原剂、一氧化碳是氧化产物，氯元素的化合价降低被还原，氯气是氧化剂、四氯化钛是还原产物，钛元素和氧元素的化合价没有发生变化，二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂。
【详解】A．由分析可知，二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂，不可能发生氧化反应，故A错误；
B．由分析可知，一氧化碳是氧化产物，故B错误；
C．该反应是熵增的放热反应，任何温度下反应ΔH—TΔS均小于0，都能自发进行，故C错误；
D．由方程式可知，反应消耗2mol氯气时，转移电子的物质的量为4mol，则反应消耗1mol氯气时，转移电子的物质的量为2mol，故D正确；
故选D。
15．B
【详解】A．根据图中信息得到该反应是放热反应，E为反应的活化能，故A错误；
B．HAP的作用是降低反应的活化能，故B正确；
C．根据图中信息得到该反应是放热反应，反应ΔS<0，故低温下自发进行，故C错误；
D．该反应是放热反应，反应物的总键能之和小于生成物总键能之和，故D错误。
综上所述，答案为B。
16．(1) ① 吸热
(2)-92kJ/mol
(3) < AB
【详解】（1）由图可知，“ad”表示吸附在催化剂表面的物质，从Ⅰ到Ⅱ的过程中N2和H2变成N2ad和H2ad，代表N2和H2吸附在催化剂的表面，则“吸附”过程是上图中的第①步基元反应；由图可知，NH3da转变为NH3即“脱附”过程吸收了热量，则“脱附”过程是吸热过程；
（2）由图可知，反应的焓变，则反应的焓变；
（3）反应为反应前后气体物质的量减小的反应，则反应的△S<0；反应的，则，由第（2）问可知，反应的焓变，反应要自发需满足，得，温度需低于462.3K即189.3℃反应可自发，故答案选AB。
17． 3 0.0075mol·L 1·s 1 0.01mol·L 1·s 1 40% CE
【分析】⑴先计算A和C的改变量，再根据改变量之比等于计量系数之比建立关系。
⑵根据速率之比等于计量系数之比建立关系。
⑶计算B的改变量，根据改变量之比等于计量系数之比算A的改变量，再计算A的平均反应速率。
⑷根据⑶得到平衡时n(B)，由于反应是等体积反应，根据体积分数计算。
⑸A．消耗A，正向反应，生成D，正向反应，同一个方向，不能说明达到平衡；B．容器中物质的物质的量之比不能说明达到平衡；C．气体的平均相对分子质量等于气体质量除以气体的物质的量，正向反应，气体质量减少，气体物质的量不变，气体的平均相对分子质量减少，当气体的平均相对分子质量不再变化说明达到平衡；D．反应是等体积反应，压强始终不变，因此压强不再变化不能说明达到平衡；E．气体密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量减少，容器体积不变，气体密度减少，当气体密度不再变化说明达到平衡。
【详解】⑴10s时，测得A的物质的量为1.7mol，Δn(A)=2mol 1.7mol =0.3mol，C的反应速率为0.0225mol·L 1·s 1；Δn(C)=υ(C) V t=0.0225mol·L 1·s 1×2L×10s=0.45mol，根据改变量之比等于计量系数之比，得到0.3mol ：0.45mol = 2：x，则x=3；故答案为：3。
⑵从反应开始到10s，根据速率之比等于计量系数之比，υ(C)：υ(B)=3:1=0.0225mol·L 1·s 1：υ(B)，解得υ(B)=0.0075 mol·L 1·s 1；故答案为：0.0075 mol·L 1·s 1。
⑶40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%，Δn(B)= 2mol×20%=0.4mol，根据改变量之比等于计量系数之比，Δn(A)：Δn(B) =Δn(A)：0.4mol=2:1，Δn(A)= 0.8mol，从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为；故答案为：0.01mol·L 1·s 1。
⑷根据⑶得到平衡时n(B)=2mol 0.4mol=1.6mol，由于反应是等体积反应，因此总气体物质的量为4mol，因此平衡时容器中B的体积分数为；故答案为：40%。
⑸A．消耗A，正向反应，生成D，正向反应，同一个方向，不能说明达到平衡，故A不符合题意；B．容器中物质的物质的量之比不能说明达到平衡，故B不符合题意；C．气体的平均相对分子质量等于气体质量除以气体的物质的量，正向反应，气体质量减少，气体物质的量不变，气体的平均相对分子质量减少，当气体的平均相对分子质量不再变化说明达到平衡，故C符合题意；D．反应是等体积反应，压强始终不变，因此压强不再变化不能说明达到平衡，故D不符合题意；E．气体密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量减少，容器体积不变，气体密度减少，当气体密度不再变化说明达到平衡，故E符合题意；综上所述，答案为CE。
18． 该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行 a 不能
【分析】(1)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；
(2)题中反应的焓变都大于零，反应如能在高温下自发进行，需满足△G=△H-T △S＜0，则熵变应大于零，否则不能自发进行；
(3)根据反应能否自发进行的判据：△H-T△S＜0，反应自发进行，代入数据来计算。
【详解】(1)2CO(g)==2C(s)+O2(g)△H＞0 熵减小△S＜0，则△H-T△S＞0，不能自发进行；
(2)a．反应的△H＞0，△S＜0，在高温下△G=△H-T △S＞0，不能自发进行；而b、c、d均为分解反应，多数为吸热反应，△H＞0，△S＞0，在高温下能满足△G=△H-T △S＜0，能自发进行，故答案为a；
(3)△H-T△S=131.3kJ/mol-T×133.7×0.001kJ/(K mol)，在低温下，该值一定是大于0的，所以不能在低温下自发进行。
【点睛】一个化学反应能否自发进行，既与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关．一般来说体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向，但焓和熵都不是唯一因素，我们不能单纯地根据焓变或熵变来判断某个反应是否自发进行．在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示．且△G=△H-T△S：①当△G=△H-T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行；②当△G=△H-T△S=0时，反应达到平衡状态；③当△G=△H-T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行。
19．(1) 低温自发
(2)AD
(3) < AD 反应I的，反应Ⅱ的，温度升高使转化为CO的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度
【详解】（1）反应I的平衡常数表达式为；反应Ⅱ为放热反应，且熵减，由可知，发生自发反应的条件是低温；
（2）A．反应I为气体体积不变的反应，反应Ⅱ为气体体积减小的反应，所以体系内的压强保持不变，说明上述两个反应均达到平衡状态，故A正确；
B．温度一定，两个反应的平衡常数任意时刻都不变，故B错误；
C．反应I中H2和CO化学计量数相同，但反应Ⅱ只涉及H2没有CO，所以不能说明两个反应均达到平衡状态，故C错误；
D．反应达到平衡状态时，反应体系中各物质的浓度不变，故D正确；
故答案为：AD；
（3）图中a点在平衡线上方，所以；
A．反应Ⅱ为气体体积减小的反应，所以缩小容器的体积，平衡正向移动，CH3OCH3平衡产率提高，故A正确；
B．反应Ⅱ为放热反应，升高反应的温度平衡左移，CH3OCH3平衡产率降低，故B错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，不能改变CH3OCH3平衡产率，故C错误；
D．适当调整CO2和H2起始量的比例, 能增大CH3OCH3平衡产率，故D正确；
故答案为：AD；
根据反应的化学方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO2的平衡转化率增大；反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO2的平衡转化率减小。由图可知反应I中CO2平衡转化率的上升幅度超过了反应II中CO2的平衡转化率的下降幅度，因此温度超过300℃时，CO2的平衡转化率上升。
20．错误 21．正确 22．正确 23．错误 24．错误
【解析】20．根据化学平衡常数的表达式，该反应为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，温度升高，K增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即△H>0，故错误；
21．过程的自发性只能用于判断过程的的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率，故正确；
22．该反应为分解反应，△H>0，有气体的生成，属于熵增，即△S>0，故正确；
23．根据反应方程式，该反应为熵减，即△S<0，根据复合判据，能自发进行，△G<0，推出△H<0，故错误；
24．根据△G=△H－T△S，根据反应方程式，该反应为熵减，△S<0，常温下不能自发进行，△G>0，推出，故错误。
25． 熵减小 熵增加
【详解】氨气与氯化氢气体反应生成固体氯化铵，为熵减的反应；碳酸氢钠的分解反应生成二氧化碳气体、水、碳酸钠，为熵增的反应。
26．(1) > > 不能
(2)<
(3)不能
【详解】（1）由于在中燃烧生成为放热反应，则二氧化碳分解生成和氧气的反应为吸热反应，；根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和增加，；故低温下，反应不能自发进行；
（2）时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下，常温下反应能够自发进行，则；
（3）根据时反应自发进行，已知，，则常温下不能自发进行。
27．(1) 体系混乱度 反应产物的总熵和反应物总熵之差 J·mol-1 ·K－1 越大 越大
(2) < > > < 温度 低温 高温
(3) 焓变 熵变
【详解】（1）熵(S)是用来描述体系混乱度的物理量。反应的熵变是指在一定条件下，反应产物的总熵和反应物总熵之差，单位是J·mol-1 ·K－1，△S与物质的混乱度有关，体系的无序程度越大，熵值越大；
（2）①放热反应、熵增反应能自发进行，则ΔH <0，ΔS>0的反应，任何温度下都能自发进行。
②吸热反应、熵减反应不能自发进行，则ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行。
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用，
a.当ΔH<0，ΔS<0时，根据ΔH-TΔS<0反应自发，则低温下反应能自发进行。
b.当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
（3）①常温下的放热反应，能自发进行说明ΔH-T ΔS＜0，焓变对反应的方向起决定性作用；②常温下的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。
28．(1)C
(2)降低
(3)
【详解】（1）A．为放热反应，故A错误；
B．，燃烧为放热反应，故B错误；
C．，分解反应为吸热反应，且产生了气体熵增大，故C正确；
D．，中和反应为放热反应，故D错误；
故选C。
（2）催化剂降低活化能，使A点降低；
（3）反应物的总键能-生成物的总键能，，解得。
29．(1)B
(2) 增大 减小
(3)
(4)能自发；△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol K)=-69.79 kJ/mol＜0，故反应能自发进行
【详解】（1）提高该反应的速率，可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等，同时使NO的转化率增大，应使平衡向正反应方向移动；
A．加催化剂同时升高温度，反应速率增大，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，故A错误；
B．加催化剂同时增大压强，反应速率增大，正反应为气体体积减小的反应，平衡向正反应方向移动，NO的转化增大，故B正确；
C．升高温度同时充入N2，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率减小，故C错误；
D．该反应正反应为体积减小的放热反应，降低温度同时增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，但反应速率不一定增大，故D错误；
故选B；
（2）该反应正反应方向为物质的量减小的反应，达到平衡时若增大压强，混合气体总的质量不变，总的物质的量减小，则混合气体的平均相对分子质量增大；正反应为放热反应，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应的平衡常数减小；
（3）t1：增大NO的浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，平衡向正反应方向移动，t2：降低温度，瞬间正、逆反应速率都低于增大NO的浓度到达平衡时的速率，正反应为放热反应，平衡向正反应方向移动，逆反应速率降低更大，图象为：；
（4）△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol K)=-69.79 kJ/mol＜0，故反应能自发进行。
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2.3化学反应的速率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法错误的是
A．水汽化的过程中，、
B．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行
C．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
D．低温有利于合成氨反应的自发进行
2．已知O﹣H、C=O、H﹣H的键能(kJ mol﹣1)分别为465、803、436，CO2与H2在催化剂的作用下反应制取甲醇，有关反应的热化学方程式如下：
i．；
ii．；
iii．。
下列说法正确的是
A．高温有利于反应i自发 B．C≡O(CO)的键能为680kJ/mol
C．温度越高，反应i的速率越快 D．反应iii中反应物的总能量高于生成物的总能量
3．甲烷水蒸气重整制氢作为一种有效的制氢方法，可以解决温室气体的排放与清洁能源获取的问题。其反应为：I． ；II． 。在其他条件相同的情况下，将1mol和混合气体通入反应体系，发生上述反应。平衡时，各组分的物质的量分数的关系如图所示。下列说法错误的是
A．a、b、c分别代表的组分为、、CO
B．反应I在高温条件下有利于正向自发进行
C．750℃后曲线a下降的原因可能为温度高，催化剂活性降低，反应速率下降
D．
4．汽车尾气净化反应为：、。向密闭容器中充入、，测得和的物质的量浓度与时间关系如图所示。下列说法正确的是
A．当体系中和浓度比不变时达到平衡状态
B．段反应速率
C．上述正反应在任何温度下都能自发进行
D．该温度下，上述反应的逆反应平衡常数
5．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，反应为：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1= +247kJ/mol。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数K=
B．反应的ΔS<0
C．高温低压有利于提高CO2平衡转化率
D．将0.2mol CO2和足量CH4混合后，充分反应可获得0.4mol CO
6．中国诗词常蕴含着一些自然科学知识，下列有关说法错误的是
A．“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”，“雪融成水”过程 ，“水成冰”则相反
B．“玉梅雪柳千家闹，火树银花十里开”，涉及化学能转化成光能和热能的过程
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，体现了化学变化中的质量守恒定律
D．“残云收翠岭，夕雾结长空”，所指“雾”是一种由氮的氧化物造成的光化学烟雾
7．对于反应16H2S(g)+8SO2(g) 3S8(s)+16H2O (g) ΔH<0，下列说法正确的是
A．该反应ΔS>0
B．反应平衡常数K=
C．其他条件一定，通过缩小体积增大体系的压强可以增大反应的平衡转化率
D．其他条件一定，升高温度可以增大反应的平衡常数
8．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：，相关数据见下表。
容器编号 压强/Mpa 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
A B D
Ⅰ 0.2 0.2 0.1
Ⅱ 0.4 0.4
下列说法不正确的是
A．B物质的状态只可能为气态
B．Ⅰ中反应达到平衡时，A的转化率为
C．均平衡后，两容器正反应速率ⅠⅡ
D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入和，平衡向右移动
9．以、为原料合成涉及的主要反应如下：
①
②
的平衡转化率、的选择性()随温度、压强变化如图所示。下列分析不正确的是
已知：
A．
B．温度介于时，体系主要发生反应②
C．由信息可知，反应①为高温下自发进行的反应
D．初始、，平衡后、，若只发生反应①和②，则的转化率为
10．工业制备高纯硅的主要过程如下：
下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
B．反应②与反应③互为可逆反应
C．生成的反应为熵减过程
D．高纯硅可用于制造芯片和太阳能电池板
11．在体积固定的绝热密闭容器中通入一定量的和，在催化剂作用下发生反应：。下列说法错误的是
A．容器中气体的温度不能作为反应达到化学平衡状态的标志
B．容器中气体的颜色不变时，反应达到最大限度
C．平衡时，单位时间内生成的同时消耗
D．该反应的，低温下能自发进行
12．下列说法中，正确的是
A．能够自发进行的反应一定是放热反应
B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
C．的反应均是自发进行的反应
D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程
13．以下反应属于自发反应，且可以用熵判据来解释的是：
A．
B．
C．
D．
14．是生产金属钠及其化合物的重要中间体，利用以下反应可将转化为：，下列说法正确的是
A．发生氧化反应 B．是还原产物
C．该反应在低温下不能自发进行 D．理论上消耗，转移电子
15．HCHO(g)与O2(g)在催化剂Ca5(PO4) (OH)(简写为HAP)表面催化生成CO2(g)和H2O(g)的历程示意图如图所示(已知该反应ΔS<0)。下列有关该反应的说法正确的是
A．E为反应热
B．HAP的作用是降低反应的活化能
C．在任何条件下该反应HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)均能自发进行
D．反应物的总键能之和大于生成物总键能之和
二、填空题
16．铁触媒催化合成氨经历下图所示①⑧步基元反应(从状态I至状态VⅡ)：
上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。
完成下列问题：
(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中，“吸附”过程是上图中的第 步基元反应，“脱附”过程是 (填“吸热”或“放热”)过程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变： △H= 。
(3)上述反应的△S 0(填“>”、“<”或“=”)。已知：反应的，则合成氨反应能自发进行的温度是 。
A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃
17．恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)，10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L—1·s—1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：
（1）x=
（2）从反应开始到10s，B的平均反应速率为
（3）从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为
（4）平衡时容器中B的体积分数为
（5）下列各项能表示该反应达到平衡状态是
A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1
B．容器中A、B的物质的量n(A)∶n(B)=2∶1
C．气体的平均相对分子质量不再变化
D．压强不再变化
E．气体密度不再变化
18．回答下列问题：
（1）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)==2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据： 。
（2）下列反应中，在高温下不能自发进行的是 (填字母)。
a．CO(g)==C(s)＋O2(g)
b．2N2O5(g)==4NO2(g)＋O2(g)
c．(NH4)2CO3(s)==NH4HCO3(s)＋NH3(g)
d．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
（3）运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)＋H2O(g)==H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋131.3kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·mol－1·K－1，该反应在低温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
19．利用催化加氢合成二甲醚，其过程中同时发生以下两个主要反应：
反应I：
反应Ⅱ：
请回答：
(1)反应I的平衡常数表达式为 ；反应Ⅱ发生自发反应的条件是 。
(2)在一定温度和恒容条件下，可以作为判断上述两个反应均达到平衡状态的依据是__________。
A．体系内的压强保持不变 B．两个反应的平衡常数不变
C． D．反应体系中各物质的浓度不变
(3)在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。（选择性的通俗理解：当两个反应同时发生时，选择更有利于哪个反应进行）
①对于反应I，图中A点时， （填“>”、“=”或“<”）
②可能有利于提高平衡产率的措施有 。
A．缩小容器的体积 B．升高反应的温度
C．选择更合适于反应Ⅱ的催化剂 D．适当调整和起始量的比例
③图中温度高于300℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。
正误判断
20．，温度升高，K增大，则CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H>0 。
21．放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。
22．一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H<0、△S>0。
23．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H>0。
24．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0。
25．请指出氨气与氯化氢气体的反应以及碳酸氢钠的分解反应是熵增加反应还是熵减小反应 、 。
26．回答下列问题：
(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：，该反应的 H (填“>”或“<”，下同)0， S 0，在低温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为。反应在常温下能够自发进行，则反应的 H (填“>”或“<”)0。
(3)已知在、时石灰石分解反应的、。常温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
27．化学反应自发进行的判据
(1)熵与熵变
熵(S)是用来描述 的物理量。反应的熵变是指在一定条件下， ，单位是 。体系的无序程度 ，体系的熵值就 。
(2)相关规律
①ΔH 0，ΔS 0的反应，任何温度下都能自发进行。
②ΔH 0，ΔS 0的反应任何温度下都不能自发进行。
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时， 对反应的方向起决定性作用。
a.当ΔH<0，ΔS<0时， 下反应能自发进行。
b.当ΔH>0，ΔS>0时， 下反应能自发进行。
(3)当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。
①常温下的放热反应， 对反应方向起决定性作用。
②常温下的吸热反应， 对反应方向起决定性作用。
28．化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题：
(1)可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
(2)一种分解海水制氢气的方法为。如图为该反应的能量变化示意图，使用催化剂后，图中A点将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)已知： ，部分化学键的键能数据如表：
化学键
x c d
由此计算x= 。(用含a、c、d的代数式表示)
29．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=－113 kJ/mol，ΔS=－145 J/(mol·K)．
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为________．
A．加催化剂同时升高温度
B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2
D．降低温度同时增大压强
(2)该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量 ，若升高温度，则该反应的平衡常数 (均填“增大”、“减小”或“不变”)．
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变)．t1：增大NO的浓度t2：降低温度
(4)判断该条件下反应能否自发．
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C D C D C D C B
题号 11 12 13 14 15
答案 A B D D B
1．C
【详解】A．水汽化的过程是一个气体体积增大的吸热过程，即、，A正确；
B．反应倾向于向熵增方向进行，故绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行，B正确；
C．根据自由能变判据可知，恒温恒压下，且的反应一定能自发进行，C错误；
D．已知合成氨反应是一个气体体积减小的放热反应，根据自由能变判据可知，低温有利于合成氨反应的自发进行，D正确；
故答案为：C。
2．D
【详解】A．反应i为气体体积减小的反应，因此，根据可知，该反应是低温能够自发进行，故A错误；
B．，反应ii中，可得E(C≡O)=1071kJ/mol，故B错误；
C．温度太高会导致催化剂活性失活，速率反而减小，故C错误；
D．反应iii为放热反应，因此反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；
故选：D。
3．C
【详解】A．曲线为平衡时各组分物质的量分数随温度的变化，根据反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，反应Ⅱ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，各组分变化的物质的量与计量数成正比，由此判断a、b、c分别代表的组分为、、CO，A正确；
B．反应Ⅰ的，，因此在高温条件下有利于正向自发进行，B正确；
C．750℃后曲线a下降的原因是反应Ⅱ平衡逆向移动为主，的量下降，C错误；
D．根据盖斯定律得出 ，D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．向密闭容器中充入、，发生反应：，反应过程中和浓度比是定值，当体系中和浓度比不变时，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．由曲线与纵坐标交点可知，曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，根据化学方程式可知，,1—2s，可计算出y=0.25×10-3mol，则段反应速率，B错误；
C．根据反应可知ΔH<0，ΔS<0，当较低温度时满足，反应能自发进行，C错误；
D．曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则该温度下，达到平衡时，c(CO)=2.7×10-3mol/L，c(NO)=0.1×10-3mol/L，c(N2)= ，c(CO2)=2c(N2)=0.9×10-3mol/L，上述反应的逆反应平衡常数，D正确；
故选D；
5．C
【详解】A．平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，反应Ⅰ的平衡常数，故A错误；
B．熵增就是体系的混乱度增大，同一物质，固态、液态、气态的混乱度依次增大，该反应为气体分子数增多的反应，因此ΔS＞0，故B错误；
C．升高温度反应均正向移动，该反应为气体分子数增多的反应，降低压强使反应平衡正向移动，因此高温低压有利于提高CO2平衡转化率，故C正确；
D．反应为可逆反应，充分反应可获得小于0.4mol CO，故D错误；
故答案选C
6．D
【详解】A．“雪融成水”过程是低能状态变为高能状态，是吸热过程，则，，“水成冰”是高能状态变为低能状态，是放热过程，则，，故A正确；
B．“玉梅雪柳千家闹，火树银花十里开”，涉及燃烧反应，化学能转化成光能和热能的过程，故B正确；
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，涉及到腐蚀过程，有新物质生成，属于化学变化，体现了化学变化中的质量守恒定律，故C正确；
D．雾是由大气中因悬浮的水汽凝结形成的，不是由氮的氧化物造成的光化学烟雾，故D错误。
综上所述，答案为D。
7．C
【详解】A．由反应可知，反应后气体分子数减小，则S<0，故A错误；
B．化学平衡常数等于气体生成物浓度幂之积与气体反应物浓度幂之积的比，则平衡常数为K=，故B错误；
C．其它条件一定，该反应前后气体计量数之和.减小，增大压强，平衡正向进行，转化率增大，故C正确；
D．该反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行，平衡常数减小，故D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，Ⅱ加的的A、B物质为Ⅰ的两倍，相当于增大压强，平衡时D的物质的量大于两倍，说明平衡正向移动，则反应为气体体积缩小的反应，故B物质的状态只可能为气态，A正确；
B．Ⅰ中生成的D的物质的量为0.1mol，A、D计量数相等，则转化的A的物质的量为0.1mol，反应达到平衡时，A的转化率为，B正确；
C．均平衡后，Ⅱ中A、B的物质的量接近于Ⅰ中的两倍，反应速率较大，故两容器正反应速率ⅠⅡ，C正确；
D．根据上述分析，对于Ⅰ，平衡时A、B、D物质的量均为0.1mol，C为0.05mol，平衡数学K=，平衡后向容器中再充入和，Q==K，平衡不移动，D不正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．反应①气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，由图可知，相同温度下，P1压强下CH3OH的选择性大于P2压强下CH3OH的选择性，则p1＞p2；相同压强下，升高温度，CH3OH的选择性减小，但CO2的平衡转化率先减小后增大，说明反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，则ΔH1＜0，ΔH2＞0，故A正确；
B．温度介于时，CH3OH的选择性接近为0，意味着转化为CH3OH的CO2为0，说明体系发生的反应主要是②，故B正确；
C．温度高于300℃时，二氧化碳的转化率增大，而甲醇的选择性降低，说明升高温度反应①逆向移动，反应②正向移动，则，而反应①的正向气体减少， S1＜0，低温时才有 G= H1-T S1＜0，因此反应①理论上低温自发，故C错误；
D．平衡后，根据CO2的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3molCO2，又因为，可知0.3molCO2中有80%发生反应①转化为CH3OH，而0.3molCO2中有20%发生反应②转化为CO，根据三段式可得：
两个反应中氢气的转化总量为0.78mol，所以氢气的转化率=，故D正确；
故答案选C。
10．B
【分析】石英砂主要成分为，在高温条件下与焦炭发生反应，制得粗硅，粗硅在573K与HCl发生制得（粗），经过精馏得到（纯），在1373K与氢气发生制得高纯硅，据此回答。
【详解】A．在高温下焦炭还原生成CO，反应①的化学方程式为，A正确；
B．反应②和③不是同时进行且反应温度不同，二者不互为可逆反应，B错误；
C．生成的反应为，该反应为气体体积分数减小的反应，因此为熵减过程，C正确；
D．高纯硅可用于制造芯片和太阳能电池板，D正确；
故答案选B。
11．A
【详解】A．该容器为绝热容器，故温度不变时，该反应达到平衡状态，可作为反应达到化学平衡状态的标志，A错误；
B．该反应体系，只有有颜色，故颜色不变，则浓度不变，该反应达到平衡状态，B正确；
C．单位时间内生成，同时生成，平衡时，正逆速率相等，则同时消耗，C正确；
D．该反应、，根据，则低温下能自发进行，D正确；
故选A。
12．B
【详解】A．能够自发进行的反应可能是吸热反应，如ΔH＞0、ΔS＞0，在高温下ΔH-TΔS＜0，可自发进行，故A错误；
B．冰在室温下自动熔化成水的过程是混乱度增加的过程，ΔS＞0，是熵增过程，故B正确；
C．高温条件下，ΔH＜0的熵减反应均不能自发进行，故C错误；
D．低温条件下，放热且熵减的反应也能自发进行，则能够自发进行的反应不一定是熵增的过程，故D错误；
答案选B。
13．D
【详解】A．反应的△H＞0，△S＜0，难以自发进行，故A错误；
B．△H＜0，△S＜0，焓变为主要因素，不能用熵判据解释，故B错误；
C．△H＜0，△S＜0，焓变为主要因素，不能用熵判据解释，故C错误
C．反应的△H＞0，反应能自发进行，原因是△S＞0，能用熵判据解释，故D正确；
故选D。
14．D
【分析】由方程式可知，反应中碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的还原剂、一氧化碳是氧化产物，氯元素的化合价降低被还原，氯气是氧化剂、四氯化钛是还原产物，钛元素和氧元素的化合价没有发生变化，二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂。
【详解】A．由分析可知，二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂，不可能发生氧化反应，故A错误；
B．由分析可知，一氧化碳是氧化产物，故B错误；
C．该反应是熵增的放热反应，任何温度下反应ΔH—TΔS均小于0，都能自发进行，故C错误；
D．由方程式可知，反应消耗2mol氯气时，转移电子的物质的量为4mol，则反应消耗1mol氯气时，转移电子的物质的量为2mol，故D正确；
故选D。
15．B
【详解】A．根据图中信息得到该反应是放热反应，E为反应的活化能，故A错误；
B．HAP的作用是降低反应的活化能，故B正确；
C．根据图中信息得到该反应是放热反应，反应ΔS<0，故低温下自发进行，故C错误；
D．该反应是放热反应，反应物的总键能之和小于生成物总键能之和，故D错误。
综上所述，答案为B。
16．(1) ① 吸热
(2)-92kJ/mol
(3) < AB
【详解】（1）由图可知，“ad”表示吸附在催化剂表面的物质，从Ⅰ到Ⅱ的过程中N2和H2变成N2ad和H2ad，代表N2和H2吸附在催化剂的表面，则“吸附”过程是上图中的第①步基元反应；由图可知，NH3da转变为NH3即“脱附”过程吸收了热量，则“脱附”过程是吸热过程；
（2）由图可知，反应的焓变，则反应的焓变；
（3）反应为反应前后气体物质的量减小的反应，则反应的△S<0；反应的，则，由第（2）问可知，反应的焓变，反应要自发需满足，得，温度需低于462.3K即189.3℃反应可自发，故答案选AB。
17． 3 0.0075mol·L 1·s 1 0.01mol·L 1·s 1 40% CE
【分析】⑴先计算A和C的改变量，再根据改变量之比等于计量系数之比建立关系。
⑵根据速率之比等于计量系数之比建立关系。
⑶计算B的改变量，根据改变量之比等于计量系数之比算A的改变量，再计算A的平均反应速率。
⑷根据⑶得到平衡时n(B)，由于反应是等体积反应，根据体积分数计算。
⑸A．消耗A，正向反应，生成D，正向反应，同一个方向，不能说明达到平衡；B．容器中物质的物质的量之比不能说明达到平衡；C．气体的平均相对分子质量等于气体质量除以气体的物质的量，正向反应，气体质量减少，气体物质的量不变，气体的平均相对分子质量减少，当气体的平均相对分子质量不再变化说明达到平衡；D．反应是等体积反应，压强始终不变，因此压强不再变化不能说明达到平衡；E．气体密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量减少，容器体积不变，气体密度减少，当气体密度不再变化说明达到平衡。
【详解】⑴10s时，测得A的物质的量为1.7mol，Δn(A)=2mol 1.7mol =0.3mol，C的反应速率为0.0225mol·L 1·s 1；Δn(C)=υ(C) V t=0.0225mol·L 1·s 1×2L×10s=0.45mol，根据改变量之比等于计量系数之比，得到0.3mol ：0.45mol = 2：x，则x=3；故答案为：3。
⑵从反应开始到10s，根据速率之比等于计量系数之比，υ(C)：υ(B)=3:1=0.0225mol·L 1·s 1：υ(B)，解得υ(B)=0.0075 mol·L 1·s 1；故答案为：0.0075 mol·L 1·s 1。
⑶40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%，Δn(B)= 2mol×20%=0.4mol，根据改变量之比等于计量系数之比，Δn(A)：Δn(B) =Δn(A)：0.4mol=2:1，Δn(A)= 0.8mol，从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为；故答案为：0.01mol·L 1·s 1。
⑷根据⑶得到平衡时n(B)=2mol 0.4mol=1.6mol，由于反应是等体积反应，因此总气体物质的量为4mol，因此平衡时容器中B的体积分数为；故答案为：40%。
⑸A．消耗A，正向反应，生成D，正向反应，同一个方向，不能说明达到平衡，故A不符合题意；B．容器中物质的物质的量之比不能说明达到平衡，故B不符合题意；C．气体的平均相对分子质量等于气体质量除以气体的物质的量，正向反应，气体质量减少，气体物质的量不变，气体的平均相对分子质量减少，当气体的平均相对分子质量不再变化说明达到平衡，故C符合题意；D．反应是等体积反应，压强始终不变，因此压强不再变化不能说明达到平衡，故D不符合题意；E．气体密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量减少，容器体积不变，气体密度减少，当气体密度不再变化说明达到平衡，故E符合题意；综上所述，答案为CE。
18． 该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行 a 不能
【分析】(1)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；
(2)题中反应的焓变都大于零，反应如能在高温下自发进行，需满足△G=△H-T △S＜0，则熵变应大于零，否则不能自发进行；
(3)根据反应能否自发进行的判据：△H-T△S＜0，反应自发进行，代入数据来计算。
【详解】(1)2CO(g)==2C(s)+O2(g)△H＞0 熵减小△S＜0，则△H-T△S＞0，不能自发进行；
(2)a．反应的△H＞0，△S＜0，在高温下△G=△H-T △S＞0，不能自发进行；而b、c、d均为分解反应，多数为吸热反应，△H＞0，△S＞0，在高温下能满足△G=△H-T △S＜0，能自发进行，故答案为a；
(3)△H-T△S=131.3kJ/mol-T×133.7×0.001kJ/(K mol)，在低温下，该值一定是大于0的，所以不能在低温下自发进行。
【点睛】一个化学反应能否自发进行，既与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关．一般来说体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向，但焓和熵都不是唯一因素，我们不能单纯地根据焓变或熵变来判断某个反应是否自发进行．在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示．且△G=△H-T△S：①当△G=△H-T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行；②当△G=△H-T△S=0时，反应达到平衡状态；③当△G=△H-T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行。
19．(1) 低温自发
(2)AD
(3) < AD 反应I的，反应Ⅱ的，温度升高使转化为CO的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度
【详解】（1）反应I的平衡常数表达式为；反应Ⅱ为放热反应，且熵减，由可知，发生自发反应的条件是低温；
（2）A．反应I为气体体积不变的反应，反应Ⅱ为气体体积减小的反应，所以体系内的压强保持不变，说明上述两个反应均达到平衡状态，故A正确；
B．温度一定，两个反应的平衡常数任意时刻都不变，故B错误；
C．反应I中H2和CO化学计量数相同，但反应Ⅱ只涉及H2没有CO，所以不能说明两个反应均达到平衡状态，故C错误；
D．反应达到平衡状态时，反应体系中各物质的浓度不变，故D正确；
故答案为：AD；
（3）图中a点在平衡线上方，所以；
A．反应Ⅱ为气体体积减小的反应，所以缩小容器的体积，平衡正向移动，CH3OCH3平衡产率提高，故A正确；
B．反应Ⅱ为放热反应，升高反应的温度平衡左移，CH3OCH3平衡产率降低，故B错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，不能改变CH3OCH3平衡产率，故C错误；
D．适当调整CO2和H2起始量的比例, 能增大CH3OCH3平衡产率，故D正确；
故答案为：AD；
根据反应的化学方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO2的平衡转化率增大；反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO2的平衡转化率减小。由图可知反应I中CO2平衡转化率的上升幅度超过了反应II中CO2的平衡转化率的下降幅度，因此温度超过300℃时，CO2的平衡转化率上升。
20．错误 21．正确 22．正确 23．错误 24．错误
【解析】20．根据化学平衡常数的表达式，该反应为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，温度升高，K增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即△H>0，故错误；
21．过程的自发性只能用于判断过程的的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率，故正确；
22．该反应为分解反应，△H>0，有气体的生成，属于熵增，即△S>0，故正确；
23．根据反应方程式，该反应为熵减，即△S<0，根据复合判据，能自发进行，△G<0，推出△H<0，故错误；
24．根据△G=△H－T△S，根据反应方程式，该反应为熵减，△S<0，常温下不能自发进行，△G>0，推出，故错误。
25． 熵减小 熵增加
【详解】氨气与氯化氢气体反应生成固体氯化铵，为熵减的反应；碳酸氢钠的分解反应生成二氧化碳气体、水、碳酸钠，为熵增的反应。
26．(1) > > 不能
(2)<
(3)不能
【详解】（1）由于在中燃烧生成为放热反应，则二氧化碳分解生成和氧气的反应为吸热反应，；根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和增加，；故低温下，反应不能自发进行；
（2）时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下，常温下反应能够自发进行，则；
（3）根据时反应自发进行，已知，，则常温下不能自发进行。
27．(1) 体系混乱度 反应产物的总熵和反应物总熵之差 J·mol-1 ·K－1 越大 越大
(2) < > > < 温度 低温 高温
(3) 焓变 熵变
【详解】（1）熵(S)是用来描述体系混乱度的物理量。反应的熵变是指在一定条件下，反应产物的总熵和反应物总熵之差，单位是J·mol-1 ·K－1，△S与物质的混乱度有关，体系的无序程度越大，熵值越大；
（2）①放热反应、熵增反应能自发进行，则ΔH <0，ΔS>0的反应，任何温度下都能自发进行。
②吸热反应、熵减反应不能自发进行，则ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行。
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用，
a.当ΔH<0，ΔS<0时，根据ΔH-TΔS<0反应自发，则低温下反应能自发进行。
b.当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
（3）①常温下的放热反应，能自发进行说明ΔH-T ΔS＜0，焓变对反应的方向起决定性作用；②常温下的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。
28．(1)C
(2)降低
(3)
【详解】（1）A．为放热反应，故A错误；
B．，燃烧为放热反应，故B错误；
C．，分解反应为吸热反应，且产生了气体熵增大，故C正确；
D．，中和反应为放热反应，故D错误；
故选C。
（2）催化剂降低活化能，使A点降低；
（3）反应物的总键能-生成物的总键能，，解得。
29．(1)B
(2) 增大 减小
(3)
(4)能自发；△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol K)=-69.79 kJ/mol＜0，故反应能自发进行
【详解】（1）提高该反应的速率，可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等，同时使NO的转化率增大，应使平衡向正反应方向移动；
A．加催化剂同时升高温度，反应速率增大，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，故A错误；
B．加催化剂同时增大压强，反应速率增大，正反应为气体体积减小的反应，平衡向正反应方向移动，NO的转化增大，故B正确；
C．升高温度同时充入N2，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率减小，故C错误；
D．该反应正反应为体积减小的放热反应，降低温度同时增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，但反应速率不一定增大，故D错误；
故选B；
（2）该反应正反应方向为物质的量减小的反应，达到平衡时若增大压强，混合气体总的质量不变，总的物质的量减小，则混合气体的平均相对分子质量增大；正反应为放热反应，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应的平衡常数减小；
（3）t1：增大NO的浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，平衡向正反应方向移动，t2：降低温度，瞬间正、逆反应速率都低于增大NO的浓度到达平衡时的速率，正反应为放热反应，平衡向正反应方向移动，逆反应速率降低更大，图象为：；
（4）△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol K)=-69.79 kJ/mol＜0，故反应能自发进行。
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