2.3 化学反应的方向 同步练习题
2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
一、单选题
1．四氧化锇()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
2．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程
B．花香四溢、墨汁在水中扩散都是熵增的过程
C．能够自发进行的反应一定是放热反应
D．的反应均是自发进行的反应
3．下列不属于自发过程的是（ ）
A B C D
水从高处往低处流 冰在常温下融化 铁在潮湿空气中生锈 石墨转化为金刚石
A．A B．B C．C D．D
4．奥地利物理学家Boltzmann首次将熵与混乱度定量地联系起来，即[k为Boltzmann常数；为混乱度(即微观状态数)，也粗略地看作空间排列的可能性数目]。在常温常压下，下列反应是熵增反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．下列说法正确的是（ ）
A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H<0，△S>0
B．反应2CO+2NO=N2+2CO2在常温下能自发进行，则反应的△H>0，△S<0
C．反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
D．反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H>0能自发进行，其原因是△S>0
6．用于汽车尾气净化的反应：，在298K、100下，该反应的、，下列有关说法错误的是（ ）
A．，该反应在室温下能正向自发进行
B．
C．
D．
7．下列说法正确的是（ ）
选项 图象 表述
A 恒温恒容下，反应I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡后，加入HI(g)后反应速率随时间变化的曲线
B 反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)中各物质的相对能量如图，该反应高温下能自发进行的原因是ΔS＞0
C 反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)平衡时NH3体积分数随起始 变化的曲线，且H2的平衡转化率：αA(H2)=αB(H2)
D 室温下0.1 mol ·L-1盐酸滴加到40 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液的滴定曲线
A．A B．B C．C D．D
8．下列反应在任何温度下均能自发进行的是（ ）
A．2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)△H>0
B．3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)△H<0
C．COCl2(g) CO(g)+Cl2(g)△H>0
D．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H<0
9．下列说法正确的是（ ）
A．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
B．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
C．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
D．反应在室温下可自发进行，则该反应的
10．下列说法正确的是（ ）
A．凡是放热反应都是自发反应上
B．自发反应都是熵增大的反应
C．吸热反应可能是自发反应
D．凡是需要加热才能发生的反应都是非自发进行的
11．“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理 SO2 、NO2 等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。已知反应：SO2 (g)+NO2 (g) SO3 (g)+NO(g) △H= - 41.8 kJ·mol -1 ，标准状况下，SO2 (g)+NO2 (g) SO3 (s)+NO(g) △H。下列有关说法错误的是（ ）
A．升高反应温度可提高废气转化率
B．该反应的△H< - 41.8 kJ·mol -1
C．若V(SO2 ) 生成 =V(NO2 )消耗 ，则该反应到达平衡状态
D．该反应的△S<0
12．已知反应2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g) △H<0，该反应自发进行的条件是（ ）
A．低温自发 B．高温自发
C．任意温度下都能自发进行 D．一定非自发
13．四氯化钛是工业上制备金属钛的重要原料。常温下，它是一种极易水解的无色液体，沸点为。在条件下，转化为有两种方法，其反应的热化学方程式分别为：
①直接氯化
②碳氯化
对于反应，下列说法正确的是（ ）
A．
B．E(总反应物)(总生成物)(E表示物质能量)
C．反应中每消耗，转移电子的数目为
D．升高温度、增大压强均能提高产率
14．已知反应FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)△H＞0，（假设△H，△S不随温度变化而变化），下列叙述中正确的是（ ）
A．高温下为自发过程，低温下为非自发过程
B．任何温度下为非自发过程
C．低温下为自发过程，高温下为非自发过程
D．任何温度下为自发过程
15．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是（ ）
A．
B．
C．1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷)
D．
16．已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应中，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
17．下列说法正确的是（ ）
A．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0，ΔS<0
B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
C．常温下，2H2O2H2↑+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应
D．已知2KClO3 (s) =2KCl(s) + 3O2(g) ΔH＝﹣78.03 kJ·mol-1，ΔS＝+ 494.4 J·mol-1·k-1，此反应在任何温度下都能自发进行
18．25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol-1，该反应能自发进行的原因是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应
C．该反应是熵减小的反应
D．该反应的熵增大效应大于能量效应
19．下列关于判断过程的方向的说法正确的是（ ）
A．所有自发进行的化学反应都是放热反应
B．熵减小的化学反应不能自发进行
C．气体分子总数增多的反应是熵增大的反应
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
20．下列有关说法正确的是（ ）
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0，故金刚石比石墨稳定
C．放热且熵增加的反应不一定能正向自发进行
D．升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率
二、综合题
21．化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。
化学反应 AH/kJ·mol—1
① -98 57.2
② 393.5 -2.86
③ -176 -285
（1）根据表中数据可知：反应①在 下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。
（2）有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？ (填“是”或“否”)。阐述判断的理由 。
（3）利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围 。(写出过程)
22．
（1）Ⅰ.为了探究一种固体化合物甲（仅含3种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：(气体体积已经换算成标准状况下的体积）
请回答：
写出化合物甲的化学式 。
（2）写出形成溶液C的化学方程式： 。
（3）写出气体A通入溶液D中，发生反应的离子反应方程式 。
（4）Ⅱ.近年来化学家又研究开发出了用 H2和CH3COOH 为原料合成乙醇（反应Ⅰ），同时会发生副反应Ⅱ。
反应Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H1
反应Ⅱ. CH3COOH(g)+H2(g) CO(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2＞0
已知：乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。请回答：
反应Ⅰ一定条件下能自发进行，则△H1 0。（填“＞”或“＜”）
（5）某实验中控制 CH3COOH 和 H2 初始投料比为 1∶1.5，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
温度（K） 催化剂 乙酸的转化率（%） 乙醇选择性（%）
573 甲 40 50
573 乙 30 60
673 甲 55 35
673 乙 40 50
①有利于提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率的措施有 。
A 使用催化剂甲 B 使用催化剂乙
C 降低反应温度 D 投料比不变，增加反应物的浓度
E 增大CH3COOH和H2的初始投料比
②673K甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态，测得乙酸的转化率为50%，乙醇的选择性40%，若此时容器体积为 1.0L，CH3COOH
初始加入量为2.0mol，则反应Ⅰ的平衡常数
K= 。
③表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响，其原因是 。
（6）在图中分别画出I在催化剂甲和催化剂乙两种情况下“反应过程-能量”示意图。
23．合成氨工业的核心反应是N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量 (填“＜”、“＞”或“＝”)46.2 kJ，理由是 。
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_______(填字母)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
24．H2是一种重要的清洁能源。
（1）已知：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ mol-1
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJ mol-1
H2还原 CO反应合成甲醇的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1，则ΔH1＝ kJ mol-1，该反应自发进行的条件为
A．高温
B．低温
C．任何温度条件下
（2）恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入 1molCO和2.2mol H2，发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。则P1 P2，判断的理由是 。
（3）若反应
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示：
时间/min 0 5 10 15
H2 4 2
CO 2 1
CH3OH(g) 0 0.7
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是 (填字母)；
A．容器内压强保持不变
B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
C．混合气体的相对分子质量保持不变
D．混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa，则在该温度下反应的平衡常数Kp= (kPa)-2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10min内H2的反应速率v(H2)= kPa min-1。
25．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”)。
答案解析部分
1．【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，。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．反应向熵值方向进行，同种物质熵值：液体＞固体，冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，故A不符合题意；
B．花香四溢、墨汁在水中扩散，混乱度增加，熵值增大，故B符合题意；
C．能够自发进行的反应是△H-T△S＜0，不一定是放热反应，单一判据不够全面，故C不符合题意；
D．△G＜0反应自发进行，由△G=△H-T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则△G可能大于0，反应非自发，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、熵减少即混乱变有序，液体比固体更混乱；
B、气体分子扩散、液体分子扩散都是混乱程度增加，即熵增加；
C、自发反应除了跟吸热和放热有关，还跟熵的变化有关；
D、放热反应不一定是自发反应，还跟熵变有关。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、水从高处往低处流，重力势能减小，是自发进行的过程，故A不符合题意；
B、冰在常温下融化是自发过程，故B不符合题意；
C、Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程，可以自发进行，故C不符合题意；
D、石墨转化为金刚石为吸热反应，常温下不能自发进行，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】部分能量降低的过程，或熵增加的反应属于自发过程；反应能否自发进行，取决于焓变与熵变的综合判据，当ΔH-TΔS＜0时，反应可自发进行。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．反应是固体生成气体的反应，属于熵增反应，故A选；
B．是气体分子数减少的反应，属于熵减反应，故B不选；
C．是气体生成固体的反应，属于熵减反应，故C不选；
D．是气体生成液体的反应，属于熵减反应，故D不选；
故答案为：A。
【分析】反应后气体分子数越大，混乱度越大，熵值越大。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热的熵减反应，△H<0，△S<0，故A不符合题意；
B．根据△H-T△S<0反应能自发进行，反应2CO+2NO=N2+2CO2在常温下能自发进行，则反应为放热的熵减反应，△H<0，△S>0，故B不符合题意；
C．由B分析可知，反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为放热反应，故C不符合题意；
D．熵增利于反应的进行，反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)△H>0能自发进行，其原因是△S>0，故D符合题意；
故答案为：D。
【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。
6．【答案】C
【解析】【解答】A. △ G= <0，该反应在任何温度下能自发进行，A选项是正确的；
B.该反应是气体生成液体的反应，属于熵减的过程，B选项是正确的；
C.该反应的物质的系数是已知反应中系数的2倍，所以反应热之间的关系应该也是2倍，C选项是错误的；
D.该反应中生成的氮气是液体的，而已知反应是生成气态的氮气，D选项中放出的热量更大，所以反应热小于已知反应的反应热。D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.可以通过熵判据和焓判据复合判据来判断反应是否可以发生，△ G<0的反应可以自发进行；
B.气体的熵值大于液体大于固体；
C.反应热的数值是每摩尔反应，反应的系数怎么变化，焓变就怎么变化；
D.该反应中生成的氮气是液体的，而已知反应是生成气态的氮气，D选项中放出的热量更大，所以反应热小于已知反应的反应热。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．加入HI，导致c(HI)增大，υ逆 瞬间增大，由于反应物浓度没变，υ正在条件改变的瞬间是不变的，之后慢慢增大，A不符合题意；
B．根据各自能量计算反应△H= -393+0-[-110 + (-242)]= -41kJ/mol，符合自发反应的焓判据，但该反应需要在高温条件下才能自发进行，由△G=△H – T△S < 0，得T△S > △H，△S >0时，此关系一定成立， B符合题意；
C．横坐标增大，说明N2相对含量比H2多，增加N2量可以提高H2平衡转化率，故H2平衡转化率：B > A，C不符合题意；．
D.0.1mol/L NaOH溶液： ，pH= - lgc(H+)=13，即图像起始pH有问题，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 A.反应 I2(g)+H2(g) 2HI(g) 达到平衡后，加入HI(g)，逆反应速率增大，正反应速率不变，然后增大；
B.反应 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 的△H=(-110-242)kJ/mol-(-393)kJ/mol=+51kJ/mol，如能自发进行，应满足△H – T△S < 0；
C.氮气的物质的量越多，氢气的转化率越大；
D.室温下，0.1mol/LNaOH溶液的pH=13。
8．【答案】D
【解析】【解答】A. 反应是吸热反应△H>0，△S<0，任何温度下不能自发进行，故A不符合题意；
B. 反应是放热反应△H<0，△S<0，低温下不能自发进行，故B不符合题意；
C. 反应是吸热反应△H>0，△S>0，低温下不能自发进行，故C不符合题意；
D. 反应是放热反应△H<0，△S>0，任何温度下都能自发进行，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】自发进行的条件是△H-T△S<0，△S指的是体系的混乱程度，可以理解为气体越多越混乱△S>0
9．【答案】D
【解析】【解答】A．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，则且的反应一定能自发进行，A项不符合题意；
B．非自发的反应，改变条件，不会改变结果，则通过改变条件不能使其成为自发反应，B项不符合题意；
C．相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，C项不符合题意；
D．反应的，在室温下可自发进行，则，即该反应的，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
B.ΔH>0，ΔS<0的反应在任何条件下均不能自发进行；
C.同一种物质的熵：气态>液态>固态。
10．【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，，反应能否自发，和温度有关，与反应是否放热无关，A项不符合题意；
B．自发反应不一定是熵增大的反应，比如氨气和氯化氢反应生成氯化铵能自发进行，该反应是熵减反应，B项不符合题意；
C．吸热反应可能会自发进行，氯化铵与氯氧化钡晶体为吸热反应，常温下就能进行，C项符合题意；
D．燃料的燃烧需要点燃，是自发进行的反应，需要加热才能发生的反应不一定都是非自发进行的，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.ΔH-TΔS<0时反应自发进行，与反应吸热还是放热、熵增还是熵减以及反应条件无关。
11．【答案】A
【解析】【解答】A.由于该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此升高温度，平衡逆向移动，废气的转化率降低，A符合题意；
B.标准状态的温度为0℃，温度降低，平衡正向移动，则反应放出的热量更多，因此ΔH＜41.8kJ/mol，B不符合题意；
C.若v(SO2)生成=v(NO2)消耗，则说明正逆反应速率 相等，反应达到平衡状态，C不符合题意；
D.由于反应后气体分子数减少，因此体系的混乱度减小，故ΔS<0，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；
B、标准状态的温度为0℃，结合温度降低对平衡移动的影响分析；
C、若正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态；
D、根据反应前后气体分子数的变化分析；
12．【答案】A
【解析】【解答】该反应为气体减少的反应，所以△S＜0，当△H-T△S＜时反应可以自发进行，由于△H＜0，△S＜0，所以只有当在T较小即低温条件下才能保证△H-T△S＜0，
故答案为：A。
【分析】当△H-T△S＜0时，一定自发进行；当△H-T△S=0，达到平衡状态；△H-T△S＞0时，一定不自发进行。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应前后气体分子数不变，但固体转化为气体的过程中熵增大，，故A不符合题意；
B．该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，故B不符合题意；
C．有反应可知氯气在反应中作氧化剂转化为，1mol得2mol电子，消耗，转移电子的数目为，故C符合题意；
D．由已知直接氯化反应为吸热反应，碳氯化反应为放热反应，升高温度有利于直接氯化反应但不利于碳氯化反应；直接氯化反应反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，不利于提高产率，碳氯化反应，反应后气体分子数增大，增大压强平衡逆向移动，会降低产率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.该反应是气体体积不变的反应；
B.该反应为吸热反应， E(总反应物)
14．【答案】A
【解析】【解答】△H＞0，△S＞0，低温下，△G=△H-T△S＞0，不能反应自发进行，高温下，△G=△H-T△S＜0，能反应自发，A符合题意；
故答案为：A
【分析】若反应自发进行，则△H-T△S<0，据此分析选项。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．当气体物质的量相等时，气体分子中含有的原子数越多，其熵值就越大，故熵值，A不符合题意；
B．等物质的量的物质，气态物质含有的熵值大于液体物质的熵值，则2 mol H2O(l)＜2 mol H2O(g)，B不符合题意；
C．由于红磷中P的排列比白磷中的P的排列更有序，1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷)，C符合题意；
D．当气体物质的量相等时，气体分子中含有的原子数越多，其熵值就越大，故熵值1 mol CH4(g)＜1 mol C2H6(g)，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.气体的物质的量相同时，原子越多的分子的熵越大；
B.相同物质的量的同种物质，液态的熵小于气态；
C.红磷中P的排列比白磷中的P的排列更有序；
D.气体的物质的量相同时，原子越多的分子的熵越大。
16．【答案】B
【解析】【解答】A.该反应的ΔH<0，根据热化学方程式可知ΔS>0，任何温度下都能满足ΔH TΔS<0，反应可自发进行，故A不符合题意；
B.该反应的ΔH>0，根据热化学方程式可知ΔS<0，任何温度下ΔG=ΔH TΔS>0，反应都不能自发进行，故B符合题意；
C.该反应的ΔH<0，根据热化学方程式可知ΔS<0，则在较低温度下，可满足ΔH TΔS<0，反应可自发进行，故C不符合题意；
D.该反应的ΔH>0，根据热化学方程式可知ΔS>0，所以在较高温度下，可满足ΔH TΔS<0，反应可自发进行，故D不符合题意；
故答案为：D。
【分析】任何温度下都能满足ΔG=ΔH TΔS<0，反应可自发进行；任何温度下ΔG=ΔH TΔS>0，反应都不能自发进行。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)，反应后物质的量增多，且生成了气体，△S＞0，故A不符合题意；
B．反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若△H＜0，△S＞0，则一定自发，若△H＞0，△S＜0，则一定不能自发，若△H＜0，△S＜0或△H＞0，△S＞0，反应能否自发，和温度有关，故B不符合题意；
C．水性质稳定，常温下，水不分解，常温下水的分解反应是不自发反应，故C不符合题意；
D．氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2↑(g)△H＜0，△S＞0，根据△G=△H-T △S＜0一定成立，此反应在任何温度下都能自发进行，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该反应为气体体积增大的反应，ΔS＞0；
B.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
C.该反应是在通电条件下进行的，常温下不能自发进行。
18．【答案】D
【解析】【解答】依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析，该反应是吸热反应，ΔS>0，反应能自发进行的原因是该反应的熵增大效应大于能量效应，故D正确。故选D。
【分析】依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。
19．【答案】C
【解析】【解答】A、反应能否自发取决于焓变和熵变的复合判据，对于吸热反应，在一定温度下，△H-T△S＜0时，反应也能自发进行，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应，在常温下可以进行，故A不符合题意；
B、熵减小的放热反应，低温时，△H-T△S＜0，反应能自发进行，故B不符合题意；
C、气体分子总数增多的反应是混乱度增大的反应，是熵增大的反应，故C符合题意；
D、熵值表示混乱度的大小，混乱度越大，熵值越大。相同条件下，同一物质的固态、液态、气态混乱度依次增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】在给定的条件下，无须外界做功，一经引发即能自动进行的化学反应，为自发反应，从热力学上判断就是△H-T△S＜0时反应自发进行，△H-T△S＞0时反应不能自发进行。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故A不符合题意；
B．比较稳定性应比较其能量的高低，由C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0可知，金刚石能量高，不稳定，故B不符合题意；
C．放热且熵增加的反应ΔH<0，ΔS>0，则ΔH-TΔS<0，该反应在任何温度下都可以正向自发进行，故C不符合题意；
D．升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．硫蒸气的能量比硫固体高；
B．石墨生成金刚石需要吸热，故金刚石能量高；
C．根据ΔH-TΔS判断反应是否自发；
D．升高温度能使普通分子变为活化分子，增大活化分子的百分数；
21．【答案】（1）任何温度
（2）否；该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行
（3），则，解得，即低于时反应③能正向自发进行
【解析】【解答】（1）对于反应①AH ＜0， ＞0，结合AH-T＜0反应才可自发进行，可知此反应在任何温度下均能发生；
（2） AH ＞0， ＜0，AH-T始终大于0，因此不能自发反应；
（3） AH =-176 kJ·mol—1 ，= -285，根据AH-T＜0，可自发反应，得到 ，；
【分析】根据自发反应发生的条件：AH-T＜0进行计算、判断。
22．【答案】（1）FeAl2S4（或Al2FeS4或FeS Al2S3或Al2S3 FeS）
（2）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
（3）2Fe3+ +SO2 +2H2O=2Fe2++SO42—+4H+
（4）＜
（5）CD；0.16或5/32；表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对乙醇选择性有影响。
（6）
【解析】【解答】(1)由分析知化合物甲的组成元素是Fe、Al和S，三者的物质的量之比为0.01mol：0.02mol：0.04mol=1：2：4，则化合物甲的化学式为FeAl2S4；
(2)氧化铝溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠，发生反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(3)气体A为SO2气体，溶液D含有Fe3+，通入SO2后发生氧化还原反应，所得溶液中生成Fe2+和SO42-，发生反应的离子反应方程式2Fe3+ +SO2 +2H2O=2Fe2++SO42—+4H+；
(4)Ⅰ．CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1，反应△S＜0，满足△H-T△S＜0，则△H1＜0；(2)①已知CH3COOH(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H1＜0；
A．使用催化剂甲不影响平衡的移动，无法提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率，A不符合题意；
B．使用催化剂乙不影响平衡的移动，无法提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率，B不符合题意；
C．降低反应温度平衡正向移动，可提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率，C符合题意；
D．投料比不变，增加反应物的浓度，相当于增大压强，平衡向正反应移动，可提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率，D符合题意；
E．增大CH3COOH和H2的初始投料比，即相当于增大CH3COOH的浓度，平衡向正反应方向移动，可提高H2的转化率，但CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率降低，E不符合题意；
故答案为：CD；
②控制 CH3COOH 和 H2 初始投料比为 1：1.5，673K 时，在甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态，乙酸转化率50%，此时容器体积为 1.0L，若 CH3COOH 初始加入量为 2.0mol，乙醇的选择性为0%，则反应Ⅰ中：
CH3COOH(g)+ 2H2(g)═ CH3CH2OH(g)+ H2O(g)
起始（mol/L） 2 3 0 1
转化（mol/L） 1 1 0.4 0.4
平衡（mol/L） 1 1 0.4 0.4
反应Ⅰ的平衡常数 K= =0.16；
③表中实验数据表明，此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响；
（6）从表中数据分析，在催化剂乙的作用下，乙醇的选择性更大，说明催化剂乙对反应Ⅰ催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂乙的反应过程中活化能更低，故图为 。
【分析】Ⅰ. 固体甲在空气中灼烧生成的气体A能使品红褪色，加热后恢复红色，说明气体A为SO2，且物质的量为 =0.04mol；固体乙用NaOH溶解后并过滤，固体丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液变红色，说明固体丙为Fe2O3，其物质的量为 =0.005mol；固体乙有部分固体能溶解于NaOH，质量为1.82g-0.8g=1.02g，若为Al2O3，则其物质的量为 =0.01mol，此时固体甲中含有的三种元素的总质量为0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g，则固体乙为Fe2O3和Al2O3的混合物；
（4）结合ΔH-TΔS<0进行分析；
（5）①提高CH3COOH转化为CH3CH2OH的转化率，则应使平衡正向移动，结合平衡移动的影响因素分析；
②根据平衡三段式进行计算；
③根据表格数据分析；
（6）根据表格数据分析甲乙催化剂的催化效果，从而画出图像；
23．【答案】（1）减小
（2）＜；此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ
（3）D
【解析】【解答】(1)催化剂能够降低反应的活化能，故E1减小；
(2)N2和H2的反应为可逆反应，则充入0.5mol N2和1.5mol H2充分反应，不能完全反应，则释放的热量小于46.2kJ；
(3)根据图像，反应为放热反应，则ΔH＜0，根据反应的方程式，反应为气体的物质的量减小的反应，即ΔS＜0，答案为D。
【分析】（1）催化剂可降低反应所需的活化能。
（2）N2与H2的反应为可逆反应，因此0.5molN2与1.5H2不完全反应，据此分析。
（3）根据能量图判断ΔH，根据反应前后气体分子数的变化判断ΔS。
24．【答案】（1）-90.1；B
（2）>；正反应为气体分子数减小的反应，加压平衡右移，CO的转化率增大，由图知相同温度时P1下CO的转化率大于P2
（3）AC；9/p02；P0/30
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律由已知：①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ mol-1；②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJ mol-1，①+②得：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=(-49.0kJ mol-1)+( -41.1kJ mol-1)= -90.1 kJ mol-1，所以此反应为放热反应，该反应低温的条件能自发进行，故B正确；答案： -90.1； B；
（2）反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 的正反应是气体体积减小的反应，在其它条件不变时，增大压强，化学平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，根据图示可知的CO转化率P1>P2，所以压强：P1>P2。答案：>；正反应为气体分子数减小的反应，加压平衡右移，CO的转化率增大，由图知相同温度时P1下CO的转化率大于P2 ；
（3）①A．因为反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)是两边计量数不等的反应，在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中，若容器内压强保持不变 ，说明反应达到平衡了，故A能为判断该反应达到平衡标志，故A正确；
B．当v正(H2)=2v逆(CH3OH) 时，才能证明反应达到平衡状态了，所以B不能为判断该反应达到平衡标志，故B不正确；
C．混合气体的相对分子质量数值上等于平均摩尔质量，就等于总质量除以总物质的量，因为各物质都是气体，所以总质量不变，化学反应两边计量数不等，所以当平均摩尔质量保持不变，说明反应达到了平衡状态，故C正确；
D．混合气体的密度ρ=m/V，因为m和V保持不变，所以ρ不变，因此密度不变，不能为判断该反应达到平衡标志，故D不正确；
所以本题答案：AC。
根据反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)及表中的数据可知10min时，达到平衡，其各物质的量为别为：
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始 2 4 0
转化 1 2 1
平衡 1 2 1
根据阿伏加德罗定律：若起始压强为P0 kPa，则平衡压强为2/3P0，所以平衡常数Kp= = (2/3P0×1/4)/[2/3P0×1/4×(2/3P0×1/2)2]= 9/p02，答案：9/p02。
③根据图表可知氢气初始压强为2/3P0，10min内平衡压强为1/3P0，则H2的反应速率v(H2)= 1/3P0÷10min =1/30 P0kPa min-1，所以本题答案：P0/30。
【分析】（1）根据盖斯定律可求出ΔH1，又方程式知ΔS＜0，ΔH＜0，ΔS＜0时，低温下能自发进行；
（2）根据勒夏特列原理可以推断出压强：P1>P2；
（3）①A．在恒容的容器中，当等号两边气体体积不等时，压强不变，则反应已经平衡；
B．当时，反应达到平衡状态；
C．根据，因为各物质都是气体，所以m总不变，化学反应两边计量数不等，所以当平均摩尔质量保持不变，说明各物质的物质的量不再变化，则反应达到了平衡状态；
D．根据ρ=m/V，因气体m和V一直都没有变化，则密度不能用来判断反应是否达到了平衡。
25．【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
