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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向课堂检测
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向课堂检测，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
2.3化学反应的方向 基础习题
一、单选题
1．关于熵值(S)的叙述不正确的是
A．熵值是一个物理量，只与物质的种类有关，而与其它因素无关
B．同一种物质，其所处的状态不同，熵值不同
C．不同种物质，同一状态(T、P)下，熵值不同
D．同一物质，当物质的量一定时，温度越高，熵值越大
2．甲烷与氯气光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下：
(i)Cl2(g)→2Cl•(g) ΔH1=+242.7kJ•mol-1
(ii)CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g) ΔH2=+7.5kJ•mol-1
(iii)CH3•(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+Cl•(g) ΔH3=-112.9kJ•mol-1
下列说法不正确的是
A．CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g) ΔH=-105.4kJ•mol-1
B．CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)反应在光照下进行，反应不自发
C．C—Cl键能比Cl—Cl键能大112.9kJ•mol-1
D．若是甲烷与Br2发生反应，ΔH2>7.5kJ•mol-1
3．用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
4．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是
A．反应的
B．在不同状态时的熵值：
C．反应 能否自发进行与温度有关
D．或的反应一定能自发进行
5．对于反应，下列说法正确的是
A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变
B．该反应△S＞0，△H＜0，在任何条件下能自发进行
C．恒温恒容条件下，混合气体密度不变达到化学平衡状态
D．达到平衡状态后，若增加A的量，平衡向正反应方向移动
6．下列对化学反应预测正确的是
选项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
M(s)=X(g)+Y(s)
ΔH＞0
它是非自发反应
B
W(s)+xG(g)=2Q(g)
ΔH＜0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)
能自发反应
ΔH一定小于0
D
4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH＞0
A．A B．B C．C D．D
7．下列说法不正确的是
A．室温下不能自发进行，说明该反应的
B．放热及熵增加的反应，一定能自发进行
C．已知反应，高温下为自发过程，低温下为非自发过程
D．知道了某过程有自发性之后，则可确定过程是否一定会发生
8．近年来，科学家发现彗星上存在氨，或许可以揭示彗星与地球生命起源的关系。下列有关氨的说法正确的是
A．NH3属于弱电解质
B．液氨汽化时，放出热量
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在高温下可自发进行，则该反应的△H>0
D．氨水显碱性，是由于发生：NH3+H2ONH3•H2O+OH-
9．可将机动车尾气中的转化为［反应为］，对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，的转化率下降
10．已知体系自由能变化时反应能自发进行．两个氢化反应的与温度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．反应①的
B．反应②在时的反应速率很快
C．温度大于时，反应①能自发进行
D．反应②的
11．已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)，△H=-98kJ•mol-1。实验表明，纯的H2O2相对稳定，在54℃下恒温贮存2周后，浓度仍能保持99%，这是由于上述反应
A．不能自发进行 B．属于吸热反应 C．平衡常数很小 D．活化能较大
12．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． D．
13．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是
A．2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0
B．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0
C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) ΔH>0
D．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s) ΔH<0
14．在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1mol NaCl溶解在1L水中，此溶解过程中体系的ΔH-TΔS和熵如何变化
A．ΔH-TΔS>0，ΔS>0 B．ΔH-TΔS<0，ΔS>0
C．ΔH-TΔS>0，ΔS<0 D．ΔH-TΔS<0，ΔS<0
15．实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列说法中，正确的是
A．， B．，
C．， D．，
二、填空题
16．某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。
(1)升高温度，v(正)___，v(逆)___，SO2的转化率___。
(2)加正催化剂，v(正)___，v(逆)___，O2的物质的量___。
(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量___，SO2的转化率___。
(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K=___；升高温度，K值将___。
17．判断下列反应的熵值的变化，在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。
(1)：_______。
(2)：_______。
18．举出几种日常生活中常见的由于熵增而使其过程自发进行的实例___________。
19．氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。
(1)已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
若4NH3(g) +6NO(g)5N2(g) +6H2O(g)的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，则其正反应活化能为_______kJ•mol-1 (用含E逆的代数式表示)。
(2)已知：①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+I2(g)
②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)
③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)
若向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，达到平衡时，容器中 NOCl (g)为amol，Cl2(g)为b mol，此时 I2(g)的浓度为_______mol•L-1(用含 a、b、V 的代数式表示，下同)，反应③的平衡常数为_______。
(3)某化工厂排出的尾气(含 CO、N2O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，CO、N2O在Pt2O+表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示：
用方程式表示 N2O在Pt2O+ 表面上的反应_______。
(4)已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ，该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得 N2产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中 M 点对应的速率(对应温度400℃)v正_______(填“＞”、“＜” 或“=”) v逆，温度高于400℃，N2产率降低的原因可能是_______。
20．一氧化碳和氢气是重要的化工原料，可以用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol，则通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式是：____。
(2)有人设想将CO按下列反应除去：2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0，请你分析该反应是否能自发进行?____(填“是”或“否”)，依据是____。
21．在工业生产中具有重要作用。
(1)
①已知，反应的随温度的变化是图1中的___________ (填“”或“”)。
②工业以为原料合成是在一定温度和压强下，以混合物作为催化剂，向反应炉中匀速通入，不同硅铝比与生成的速率关系如图2所示。下列说法正确的是___________。
A．温度越低越有利于工业合成
B．合适的硅铝比为0.15
C．在原料气中混入适量的惰性气体对的生成速率无影响
D．内，的产量
(2)已知在催化剂M作用下，。
①一定温度下，假设正逆反应速率与浓度关系为只与温度相关，则反应的平衡常数___________(用含的式子表示)。
②催化剂M活性随温度变化情况如图3所示，相同时间测得的转化率随反应温度变化情况如图4所示，写出的转化率出现上述变化的可能原因(写出两点)：___________。
③在图4中画出，其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，的转化率随温度变化图___________。
(3)已知，用催化该反应，若首先在催化下生成和及另一种无机化合物，用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤i：___________；步骤ⅱ：___________。
22．Ⅰ．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
(1)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1 mol H2，同时生成1 mol CH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的密度不随时间的变化而变化
(2)平衡时CO2的转化率为___________。
(3)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___________。
Ⅱ．(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
①写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示)：___________。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是___________。
(2)如图所示曲线是其他条件不变时，反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中点1时刻，v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，点4时刻，v正___________v逆，点3时刻，v正___________v逆。
参考答案：
1．A
【详解】A．熵值是一个物理量，同一物质的熵值与其聚集状态及外界条件有关，故A错误；
B．同一物质，不同的聚集状态：S(g)>S(l)>S(s)，故B正确；
C．相同的条件下，不同的物质具有不同的熵值，故C正确；
D．同一物质，物质的量一定时，同一聚集状态：S(T高)>S(T低)，S(P高)
2．B
【详解】A．根据盖斯定律反应(ii)+(iii)可得CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)ΔH=-105.4kJ•mol-1，A正确；
B．该反应ΔH＜0，某温度条件下一定可以满足ΔG=ΔH-TΔS＜0，可以自发，B错误；
C．反应(iii)中断裂Cl-Cl键，形成C-Cl，ΔH=-112.9kJ•mol-1，即放出112.9kJ•mol-1能量，所以C—Cl键能比Cl—Cl键能大112.9kJ•mol-1，C正确；
D．溴原子半径大于Cl，所以C-Br键与Br-H键的键能之和小于C-Cl键和Cl-H，则甲烷与Br2反应时过程ii中成键释放的能量较小，而断键过程均是断裂C-H键，所以甲烷与Br2反应时过程ii中吸收的能量更多，ΔH2>7.5kJ•mol-1，D正确；
综上所述答案为B。
3．B
【详解】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；
C．由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．反应的气体分子数减少，该反应的，选项A错误；
B．同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值，选项B错误；
C．反应的气体分子数增加，，又因为，时，反应能自反进行，因此选项所给反应能否自发进行与温度有关，选项C正确；
D．且的反应一定能自发进行，选项D错误；
答案选C。
5．C
【详解】A．加入催化剂，改变了反应的途径，但不能改变反应物、生成物的能量，因此反应的△H不会随之改变，A错误；
B．该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△S＜0，△H＜0，只有在△H-T△S＜0时反应才能够自发进行，B错误；
C．反应在恒容密闭容器中进行，气体的质量反应前后会发生变化。在恒温恒容条件下，若混合气体密度不变，说明气体的质量不再发生变化，反应就达到化学平衡状态，C正确；
D．A为固体，反应达到平衡状态后，若增加A的量，化学平衡不发生移动，D错误；
故合理选项是C。
6．B
【详解】A．反应中气体分子数增大，则ΔS＞0，又因ΔH＞0，则反应高温自发，A项错误；
B．反应ΔH＜0，且能自发进行，则可能ΔS＞0、ΔS＝0或ΔS＜0，反应中气体分子数可能增大、不变或减小，B项正确；
C．反应中气体分子数增大，ΔS＞0，又反应能自发，则ΔH＞0、ΔH＝0或ΔH＜0都有可能，C项错误；
D．反应中气体分子数减小，ΔS＜0，又常温自发，则必有ΔH＜0，D项错误。
故选B。
7．D
【详解】A．根据反应方程式，该反应为熵增，根据进行分析，该反应不能自发进行，＞0，因此可以说明该反应为，故A说法正确；
B．放热反应，推出＜0，熵增，推出＞0，根据复合判据，任何温度下，该反应都能自发进行，故B说法正确；
C．该反应是熵增，推出＞0，该反应，根据复合判据，高温下能够自发进行，低温下非自发进行，故C说法正确；
D．过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的概率，故D说法错误；
答案为D。
8．D
【详解】A．NH3属于非电解质，选项A错误；
B．液氨汽化是由液体吸收热量转化为气体，是吸热过程，选项B错误；
C．该反应气体体积减小，△S<0，能够自发进行说明△H-T△S<0，故△H<0,选项C错误；
D．由于发生：NH3+H2ONH3•H2O+OH-，电离使水溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，氨水显碱性，选项D正确；
答案选D。
9．D
【详解】A．该反应为放热反应，即且反应前后气体分子数减少，故，，当温度较高时，，故该反应高温不自发，A错误；
B．反应的平衡常数可表示为，B错误；
C．催化剂可改变反应历程，但不能改变焓变，C错误；
D．其它条件不变，根据勒夏特列原理，增大的值，提高CO的转化率，NO的转化率降低，D正确；
故选D。
10．C
【分析】由图象分析可知：反应①随温度的升高，逐渐减小；反应②随温度的升高逐渐增大，结合分析解答。
【详解】A．反应①随温度的升高，逐渐减小，则，故A错误；
B．该题我们可以推测自发反应时的温度，但无法推测什么温度的反应快慢，故B错误；
C．因时，反应能自发进行，反应①在温度大于1000℃时，故此时反应①能自发进行，故C正确；
D．根据数学知识可知，为该图象的截距，而反应而的截距小于0，故，故D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．由△G=△H-T△S，△H=-98kJ•mol-1< 0，该反应有气体生成，△S>0的，故而△G< 0，该反应能自发进行，A错误；
B．△H< 0，该反应是放热反应，B错误；
C．平衡常数越大，反应越彻底，平衡常数的大小与温度有关，温度发生变化，平衡常数也会发生变化，C错误；
D．因△G< 0，该反应能自发进行，但在54℃下恒温贮存2周后，浓度仍能保持99%，说明该反应的活化能较大，D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．和物质的量相同，且均为气态，含有的原子总数多，的摩尔质量大，所以熵值，A错误；
B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值，B正确；
C．等量的同物质，熵值关系为：，所以熵值，C错误；
D．从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值，D错误；
答案为：B。
13．C
【详解】A．反应2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s)是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，则△H必须小于0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故A正确；
B．反应C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) 是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，则△H必须小于0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故B正确；
C．反应2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) △H＞0，是吸热反应，要使△H-T△S＜0，则△S必须大于0，所以反应能否自发进行主要取决于熵判据，故C错误；
D．反应2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，则△H必须小于0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故D正确；
故答案为C。
14．B
【详解】NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH-TΔS<0；NaCl(s)=NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS>0。
故选B。
15．C
【详解】由图可知：反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，即△H＜0，△S＜0，答案选C。
16． 增大 增大 减小 增大 增大 不变 增大 增大 减小
【详解】(1)升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。因此v(正)增大，v(逆)也增大。由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此SO2的转化率减小；
(2)加正催化剂，能够降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。所以v(正)增大，v(逆)增大，但由于正、逆反应速率改变的倍数相等，加入催化剂后，正、逆反应速率仍然相等，故化学平衡不发生移动，故O2的物质的量不变；
(3)缩小容器的体积，体系的压强增大。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，化学平衡正向移动，导致达到平衡后SO3的物质的量增大，SO2的转化率增大；
(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的平衡常数K值的表达式：K=；
升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数减小。
17． 减小 不变
【详解】(1)反应中，气体分子数减少，混乱度减小，熵减小；
(2)反应中，气体分子数不变，混乱度几乎不变，熵几乎不变。
18．冰雪熔化、乙醇的挥发、碘升华、NaCl溶于水、墨汁在水中的扩散等
【详解】熵增指体系混乱程度增大的过程，日常生活中常见的熵增过程有：①物质熔化、汽化、挥发、升华等过程，如冰雪熔化、乙醇的挥发、碘升华等；②物质的溶解、扩散等，如NaCl溶于水、墨汁在水中的扩散；故此处填：冰雪熔化、乙醇的挥发、碘升华、NaCl溶于水、墨汁在水中的扩散等。
19．(1)E逆-1812
(2) (a+2b)/2V [2(2-2b-a)2]/[(a+2b)b]
(3)N2O+Pt2O+=N2+Pt2O
(4) 低温 ＞ 温度升高催化剂活性降低
【分析】（1）根据盖斯定律分析反应热，并根据反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能计算分析。
（2）根据平衡进行计算各物质的物质的量，并根据平衡常数公式计算平衡常数；
（3）理解图中物质书写方程式。
（4）根据催化剂能加快反应速率，但不影响平衡进行分析，M点氮气的转化率较低，说明在相同时间内反应速率较慢，反应还没有到平衡，正在向平衡进行，从而正反应速率大于逆反应速率，而温度对催化剂的活性的影响可能影响反应产率。
（1）
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
②4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
则（5×②-3×①）/2可得热化学方程式4NH3(g) +6NO(g)5N2(g) +6H2O(g) ΔH= ，该反应的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，即E正-E逆=-1812，则正反应的活化能为E正= （E逆-1812）kJ•mol-1；
（2）
①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+I2(g) ②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)
③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)， 向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，达到平衡时，假设反应中一氧化氮的消耗量为xmol，反应中NOCl的消耗量为ymol，反应中碘的消耗量为zmol，则有容器中 NOCl (g)为x-y=amol，Cl2(g)为0.5y-z=b mol，此时 I2(g)的物质的量为(0.5x-z)mol,则因有 则碘的物质的量为(0.5a+b)mol，物质的量浓度为(a+2b)/2Vmol/L；氯气的浓度为b/Vmol/L，氯化碘的浓度为(2-a-2b)/V mol/L，则反应③的平衡常数为=[2(2-2b-a)2]/[(a+2b)b]。
（3）
N2O在Pt2O+表面上的反应为N2O+Pt2O+=N2+Pt2O；
（4）
已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1，该反应为放热的，熵减的反应，根据ΔG=ΔH-TΔS＜0能自发进行分析，在低温下能自发进行。在催化剂乙作用下，图中 M 点氮气的产率较低，说明反应速率较慢，还没有到平衡，即对应的速率(对应温度400℃)v正＞ v逆，温度高于400℃，根据另一种催化剂催化下氮气的产率随温度的变化曲线可知，该反应仍未达到平衡状态，故N2产率降低的原因一定是因为反应速率减小，故可能是温度升高导致催化剂活性降低。
20．(1)CH3OH(l) +CO(g)CH3COOH(l) △H=-283.2kJ/mol -723.6kJ/mol+870.3kJ/mol=-136.5 kJ/mol；
(2) 否 正反应气体物质的量减小，熵减小，△S<0，ΔH>0，
【解析】(1)
根据CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热可知；
①CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.2kJ/mol
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-723.6kJ/mol
③CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ/mol
根据盖斯定律①+②-③得CH3OH(l) +CO(g)CH3COOH(l) △H=-283.2kJ/mol -723.6kJ/mol+870.3kJ/mol=-136.5 kJ/mol；
(2)
2CO(g)=2C(s)+O2(g)，正反应气体物质的量减小，熵减小，△S<0，ΔH>0，一定大于0，所以该反应不能自发进行；
21．(1) BD
(2) 第一，之前，没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，之后，反应已经达到平衡，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降：第二，之前，没有达到平衡，温度升高，催化剂活性变大，促进反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降
(3)
【解析】（1）
①反应为气体分子数减小的反应，则，而焓变，则中随温度升高而增大，所以为图1中的。
②A．若温度太低，反应速率太慢，不适合工业合成，A错误；
B．由图示可知，硅铝比为0.15时二甲醚的生成速率保持在较高水平，合适的硅铝比为0.15，B正确；
C．反应是在一定温度和压强下进行，增加惰性气体则甲醇浓度下降，反应速率会变慢，C错误；
D．由图示可知，使用催化剂II时，反应初始催化活性较好，但是5min后速率开始大幅下降，产量降低，而使用催化剂I时，虽然反应初始的速率增长略慢且反应速率的峰值较低，但是反应速率到达峰值后在5~40min内却始终很稳定的维持在一个较高的水平，因此内，的产量，D正确；
答案选BD。
（2）
①当反应达到平衡时，v正=v逆，，，则反应的平衡常数K=。
②反应为放热反应，之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，时反应达到平衡，之后，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降；催化剂的活性在一定温度范围内逐渐升高，温度再高催化剂活性会降低，之前，温度升高，催化剂活性变大，反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降。
③此反应为反应前后气体分子数不变的反应，其他条件不变，增加压强，化学反应速率变大，转化率增大，所以相同温度下纵坐标较之前要大，但平衡不移动，平衡转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，NO2的转化率随温度变化如图所示：
。
（3）
由题意可知，步骤i为在催化下生成和及另一种无机化合物，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：，而为催化剂，总反应为：，则步骤ii的化学方程式为：。
22． BD 75% 22：3 Y2X bd 小于 等于 大于
【详解】Ⅰ．(1)A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，为图象中曲线的交叉点，由于此时刻后CO2浓度进一步减小，CH3OH的浓度还在增大，说明反应正向进行，未达到平衡状态，A不符合题意；
B．该反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不变，则反应已经达到平衡状态，B符合题意；
C．单位时间内生成1 mol CH3OH，就会反应消耗3 mol H2，且同时产生1 mol H2，则反应正向进行，未达到平衡状态，C不符合题意；
D．反应混合物都是气体，气体的质量不变；而该反应是气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不再改变，反应达到了平衡状态，D符合题意；
E．气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度一直不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，E不符合题意；
故合理选项是BD；
(2)根据图象可知：在反应开始时CO2的浓度是1.00 mol/L，反应达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol/L，反应消耗CO2的浓度为(1.00-0.25)mol/L=0.75 mol/L，故CO2的平衡转化率为；
(3)反应开始时充入1 mol CO2和3 mol H2，二者反应的物质的量的比是1：3，故平衡时二者的物质的量的比仍然是1：3，由于容器的容积是1 L，故平衡时c(CO2)=0.25 mol/L，则n(CO2)=0.25 mol/L×1 L=0.25 mol，n(H2)=0.25 mol×3=0.75 mol，则平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比m(CO2)：m(H2)=(0.25 mol×44 g/mol)：(0.75 mol×2 g/mol)=22：3；
Ⅱ．(1)①由图可知：X的物质的量增加，Y的物质的量减少，则X为生成物，Y为反应物。由10 min达到平衡可知，△n(Y)：△n(X)=(0.6-0.4) mol：(0.6-0.2) mol=1：2，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，当反应在10 min后至25 min，两种物质都存在，且浓度不再发生改变，说明该反应是可逆反应，故反应方程式为：Y2X；
②由图可知：10~ 25 min及30 min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，其它时间段反应未处于平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故合理选项是bd；
(2)根据图示可知：1点反应物转化率大于平衡转化率，反应逆向进行，则v正小于v逆；
点4的反应物转化率等于物质的平衡转化率，说明该点处于平衡状态，因此v正= v逆；
点3时刻反应物转化率小于平衡转化率，说明反应正向进行，未达到平衡状态，因此反应速率v正大于v逆。
2.3化学反应的方向 基础习题
一、单选题
1．关于熵值(S)的叙述不正确的是
A．熵值是一个物理量，只与物质的种类有关，而与其它因素无关
B．同一种物质，其所处的状态不同，熵值不同
C．不同种物质，同一状态(T、P)下，熵值不同
D．同一物质，当物质的量一定时，温度越高，熵值越大
2．甲烷与氯气光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下：
(i)Cl2(g)→2Cl•(g) ΔH1=+242.7kJ•mol-1
(ii)CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g) ΔH2=+7.5kJ•mol-1
(iii)CH3•(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+Cl•(g) ΔH3=-112.9kJ•mol-1
下列说法不正确的是
A．CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g) ΔH=-105.4kJ•mol-1
B．CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)反应在光照下进行，反应不自发
C．C—Cl键能比Cl—Cl键能大112.9kJ•mol-1
D．若是甲烷与Br2发生反应，ΔH2>7.5kJ•mol-1
3．用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
4．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是
A．反应的
B．在不同状态时的熵值：
C．反应 能否自发进行与温度有关
D．或的反应一定能自发进行
5．对于反应，下列说法正确的是
A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变
B．该反应△S＞0，△H＜0，在任何条件下能自发进行
C．恒温恒容条件下，混合气体密度不变达到化学平衡状态
D．达到平衡状态后，若增加A的量，平衡向正反应方向移动
6．下列对化学反应预测正确的是
选项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
M(s)=X(g)+Y(s)
ΔH＞0
它是非自发反应
B
W(s)+xG(g)=2Q(g)
ΔH＜0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)
能自发反应
ΔH一定小于0
D
4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH＞0
A．A B．B C．C D．D
7．下列说法不正确的是
A．室温下不能自发进行，说明该反应的
B．放热及熵增加的反应，一定能自发进行
C．已知反应，高温下为自发过程，低温下为非自发过程
D．知道了某过程有自发性之后，则可确定过程是否一定会发生
8．近年来，科学家发现彗星上存在氨，或许可以揭示彗星与地球生命起源的关系。下列有关氨的说法正确的是
A．NH3属于弱电解质
B．液氨汽化时，放出热量
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在高温下可自发进行，则该反应的△H>0
D．氨水显碱性，是由于发生：NH3+H2ONH3•H2O+OH-
9．可将机动车尾气中的转化为［反应为］，对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，的转化率下降
10．已知体系自由能变化时反应能自发进行．两个氢化反应的与温度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．反应①的
B．反应②在时的反应速率很快
C．温度大于时，反应①能自发进行
D．反应②的
11．已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)，△H=-98kJ•mol-1。实验表明，纯的H2O2相对稳定，在54℃下恒温贮存2周后，浓度仍能保持99%，这是由于上述反应
A．不能自发进行 B．属于吸热反应 C．平衡常数很小 D．活化能较大
12．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． D．
13．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是
A．2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0
B．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0
C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) ΔH>0
D．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s) ΔH<0
14．在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1mol NaCl溶解在1L水中，此溶解过程中体系的ΔH-TΔS和熵如何变化
A．ΔH-TΔS>0，ΔS>0 B．ΔH-TΔS<0，ΔS>0
C．ΔH-TΔS>0，ΔS<0 D．ΔH-TΔS<0，ΔS<0
15．实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列说法中，正确的是
A．， B．，
C．， D．，
二、填空题
16．某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。
(1)升高温度，v(正)___，v(逆)___，SO2的转化率___。
(2)加正催化剂，v(正)___，v(逆)___，O2的物质的量___。
(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量___，SO2的转化率___。
(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K=___；升高温度，K值将___。
17．判断下列反应的熵值的变化，在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。
(1)：_______。
(2)：_______。
18．举出几种日常生活中常见的由于熵增而使其过程自发进行的实例___________。
19．氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。
(1)已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
若4NH3(g) +6NO(g)5N2(g) +6H2O(g)的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，则其正反应活化能为_______kJ•mol-1 (用含E逆的代数式表示)。
(2)已知：①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+I2(g)
②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)
③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)
若向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，达到平衡时，容器中 NOCl (g)为amol，Cl2(g)为b mol，此时 I2(g)的浓度为_______mol•L-1(用含 a、b、V 的代数式表示，下同)，反应③的平衡常数为_______。
(3)某化工厂排出的尾气(含 CO、N2O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，CO、N2O在Pt2O+表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示：
用方程式表示 N2O在Pt2O+ 表面上的反应_______。
(4)已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ，该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得 N2产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中 M 点对应的速率(对应温度400℃)v正_______(填“＞”、“＜” 或“=”) v逆，温度高于400℃，N2产率降低的原因可能是_______。
20．一氧化碳和氢气是重要的化工原料，可以用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol，则通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式是：____。
(2)有人设想将CO按下列反应除去：2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0，请你分析该反应是否能自发进行?____(填“是”或“否”)，依据是____。
21．在工业生产中具有重要作用。
(1)
①已知，反应的随温度的变化是图1中的___________ (填“”或“”)。
②工业以为原料合成是在一定温度和压强下，以混合物作为催化剂，向反应炉中匀速通入，不同硅铝比与生成的速率关系如图2所示。下列说法正确的是___________。
A．温度越低越有利于工业合成
B．合适的硅铝比为0.15
C．在原料气中混入适量的惰性气体对的生成速率无影响
D．内，的产量
(2)已知在催化剂M作用下，。
①一定温度下，假设正逆反应速率与浓度关系为只与温度相关，则反应的平衡常数___________(用含的式子表示)。
②催化剂M活性随温度变化情况如图3所示，相同时间测得的转化率随反应温度变化情况如图4所示，写出的转化率出现上述变化的可能原因(写出两点)：___________。
③在图4中画出，其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，的转化率随温度变化图___________。
(3)已知，用催化该反应，若首先在催化下生成和及另一种无机化合物，用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤i：___________；步骤ⅱ：___________。
22．Ⅰ．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
(1)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1 mol H2，同时生成1 mol CH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的密度不随时间的变化而变化
(2)平衡时CO2的转化率为___________。
(3)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___________。
Ⅱ．(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
①写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示)：___________。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是___________。
(2)如图所示曲线是其他条件不变时，反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中点1时刻，v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，点4时刻，v正___________v逆，点3时刻，v正___________v逆。
参考答案：
1．A
【详解】A．熵值是一个物理量，同一物质的熵值与其聚集状态及外界条件有关，故A错误；
B．同一物质，不同的聚集状态：S(g)>S(l)>S(s)，故B正确；
C．相同的条件下，不同的物质具有不同的熵值，故C正确；
D．同一物质，物质的量一定时，同一聚集状态：S(T高)>S(T低)，S(P高)
2．B
【详解】A．根据盖斯定律反应(ii)+(iii)可得CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)ΔH=-105.4kJ•mol-1，A正确；
B．该反应ΔH＜0，某温度条件下一定可以满足ΔG=ΔH-TΔS＜0，可以自发，B错误；
C．反应(iii)中断裂Cl-Cl键，形成C-Cl，ΔH=-112.9kJ•mol-1，即放出112.9kJ•mol-1能量，所以C—Cl键能比Cl—Cl键能大112.9kJ•mol-1，C正确；
D．溴原子半径大于Cl，所以C-Br键与Br-H键的键能之和小于C-Cl键和Cl-H，则甲烷与Br2反应时过程ii中成键释放的能量较小，而断键过程均是断裂C-H键，所以甲烷与Br2反应时过程ii中吸收的能量更多，ΔH2>7.5kJ•mol-1，D正确；
综上所述答案为B。
3．B
【详解】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；
C．由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．反应的气体分子数减少，该反应的，选项A错误；
B．同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值，选项B错误；
C．反应的气体分子数增加，，又因为，时，反应能自反进行，因此选项所给反应能否自发进行与温度有关，选项C正确；
D．且的反应一定能自发进行，选项D错误；
答案选C。
5．C
【详解】A．加入催化剂，改变了反应的途径，但不能改变反应物、生成物的能量，因此反应的△H不会随之改变，A错误；
B．该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△S＜0，△H＜0，只有在△H-T△S＜0时反应才能够自发进行，B错误；
C．反应在恒容密闭容器中进行，气体的质量反应前后会发生变化。在恒温恒容条件下，若混合气体密度不变，说明气体的质量不再发生变化，反应就达到化学平衡状态，C正确；
D．A为固体，反应达到平衡状态后，若增加A的量，化学平衡不发生移动，D错误；
故合理选项是C。
6．B
【详解】A．反应中气体分子数增大，则ΔS＞0，又因ΔH＞0，则反应高温自发，A项错误；
B．反应ΔH＜0，且能自发进行，则可能ΔS＞0、ΔS＝0或ΔS＜0，反应中气体分子数可能增大、不变或减小，B项正确；
C．反应中气体分子数增大，ΔS＞0，又反应能自发，则ΔH＞0、ΔH＝0或ΔH＜0都有可能，C项错误；
D．反应中气体分子数减小，ΔS＜0，又常温自发，则必有ΔH＜0，D项错误。
故选B。
7．D
【详解】A．根据反应方程式，该反应为熵增，根据进行分析，该反应不能自发进行，＞0，因此可以说明该反应为，故A说法正确；
B．放热反应，推出＜0，熵增，推出＞0，根据复合判据，任何温度下，该反应都能自发进行，故B说法正确；
C．该反应是熵增，推出＞0，该反应，根据复合判据，高温下能够自发进行，低温下非自发进行，故C说法正确；
D．过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的概率，故D说法错误；
答案为D。
8．D
【详解】A．NH3属于非电解质，选项A错误；
B．液氨汽化是由液体吸收热量转化为气体，是吸热过程，选项B错误；
C．该反应气体体积减小，△S<0，能够自发进行说明△H-T△S<0，故△H<0,选项C错误；
D．由于发生：NH3+H2ONH3•H2O+OH-，电离使水溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，氨水显碱性，选项D正确；
答案选D。
9．D
【详解】A．该反应为放热反应，即且反应前后气体分子数减少，故，，当温度较高时，，故该反应高温不自发，A错误；
B．反应的平衡常数可表示为，B错误；
C．催化剂可改变反应历程，但不能改变焓变，C错误；
D．其它条件不变，根据勒夏特列原理，增大的值，提高CO的转化率，NO的转化率降低，D正确；
故选D。
10．C
【分析】由图象分析可知：反应①随温度的升高，逐渐减小；反应②随温度的升高逐渐增大，结合分析解答。
【详解】A．反应①随温度的升高，逐渐减小，则，故A错误；
B．该题我们可以推测自发反应时的温度，但无法推测什么温度的反应快慢，故B错误；
C．因时，反应能自发进行，反应①在温度大于1000℃时，故此时反应①能自发进行，故C正确；
D．根据数学知识可知，为该图象的截距，而反应而的截距小于0，故，故D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．由△G=△H-T△S，△H=-98kJ•mol-1< 0，该反应有气体生成，△S>0的，故而△G< 0，该反应能自发进行，A错误；
B．△H< 0，该反应是放热反应，B错误；
C．平衡常数越大，反应越彻底，平衡常数的大小与温度有关，温度发生变化，平衡常数也会发生变化，C错误；
D．因△G< 0，该反应能自发进行，但在54℃下恒温贮存2周后，浓度仍能保持99%，说明该反应的活化能较大，D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．和物质的量相同，且均为气态，含有的原子总数多，的摩尔质量大，所以熵值，A错误；
B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值，B正确；
C．等量的同物质，熵值关系为：，所以熵值，C错误；
D．从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值，D错误；
答案为：B。
13．C
【详解】A．反应2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s)是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，则△H必须小于0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故A正确；
B．反应C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) 是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，则△H必须小于0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故B正确；
C．反应2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) △H＞0，是吸热反应，要使△H-T△S＜0，则△S必须大于0，所以反应能否自发进行主要取决于熵判据，故C错误；
D．反应2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s)是一个熵减小的反应，△S＜0，要使△H-T△S＜0，则△H必须小于0，所以反应能否自发进行主要取决于焓判据，故D正确；
故答案为C。
14．B
【详解】NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH-TΔS<0；NaCl(s)=NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS>0。
故选B。
15．C
【详解】由图可知：反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，即△H＜0，△S＜0，答案选C。
16． 增大 增大 减小 增大 增大 不变 增大 增大 减小
【详解】(1)升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。因此v(正)增大，v(逆)也增大。由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此SO2的转化率减小；
(2)加正催化剂，能够降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。所以v(正)增大，v(逆)增大，但由于正、逆反应速率改变的倍数相等，加入催化剂后，正、逆反应速率仍然相等，故化学平衡不发生移动，故O2的物质的量不变；
(3)缩小容器的体积，体系的压强增大。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，化学平衡正向移动，导致达到平衡后SO3的物质的量增大，SO2的转化率增大；
(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的平衡常数K值的表达式：K=；
升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数减小。
17． 减小 不变
【详解】(1)反应中，气体分子数减少，混乱度减小，熵减小；
(2)反应中，气体分子数不变，混乱度几乎不变，熵几乎不变。
18．冰雪熔化、乙醇的挥发、碘升华、NaCl溶于水、墨汁在水中的扩散等
【详解】熵增指体系混乱程度增大的过程，日常生活中常见的熵增过程有：①物质熔化、汽化、挥发、升华等过程，如冰雪熔化、乙醇的挥发、碘升华等；②物质的溶解、扩散等，如NaCl溶于水、墨汁在水中的扩散；故此处填：冰雪熔化、乙醇的挥发、碘升华、NaCl溶于水、墨汁在水中的扩散等。
19．(1)E逆-1812
(2) (a+2b)/2V [2(2-2b-a)2]/[(a+2b)b]
(3)N2O+Pt2O+=N2+Pt2O
(4) 低温 ＞ 温度升高催化剂活性降低
【分析】（1）根据盖斯定律分析反应热，并根据反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能计算分析。
（2）根据平衡进行计算各物质的物质的量，并根据平衡常数公式计算平衡常数；
（3）理解图中物质书写方程式。
（4）根据催化剂能加快反应速率，但不影响平衡进行分析，M点氮气的转化率较低，说明在相同时间内反应速率较慢，反应还没有到平衡，正在向平衡进行，从而正反应速率大于逆反应速率，而温度对催化剂的活性的影响可能影响反应产率。
（1）
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
②4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
则（5×②-3×①）/2可得热化学方程式4NH3(g) +6NO(g)5N2(g) +6H2O(g) ΔH= ，该反应的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，即E正-E逆=-1812，则正反应的活化能为E正= （E逆-1812）kJ•mol-1；
（2）
①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+I2(g) ②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)
③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)， 向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，达到平衡时，假设反应中一氧化氮的消耗量为xmol，反应中NOCl的消耗量为ymol，反应中碘的消耗量为zmol，则有容器中 NOCl (g)为x-y=amol，Cl2(g)为0.5y-z=b mol，此时 I2(g)的物质的量为(0.5x-z)mol,则因有 则碘的物质的量为(0.5a+b)mol，物质的量浓度为(a+2b)/2Vmol/L；氯气的浓度为b/Vmol/L，氯化碘的浓度为(2-a-2b)/V mol/L，则反应③的平衡常数为=[2(2-2b-a)2]/[(a+2b)b]。
（3）
N2O在Pt2O+表面上的反应为N2O+Pt2O+=N2+Pt2O；
（4）
已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1，该反应为放热的，熵减的反应，根据ΔG=ΔH-TΔS＜0能自发进行分析，在低温下能自发进行。在催化剂乙作用下，图中 M 点氮气的产率较低，说明反应速率较慢，还没有到平衡，即对应的速率(对应温度400℃)v正＞ v逆，温度高于400℃，根据另一种催化剂催化下氮气的产率随温度的变化曲线可知，该反应仍未达到平衡状态，故N2产率降低的原因一定是因为反应速率减小，故可能是温度升高导致催化剂活性降低。
20．(1)CH3OH(l) +CO(g)CH3COOH(l) △H=-283.2kJ/mol -723.6kJ/mol+870.3kJ/mol=-136.5 kJ/mol；
(2) 否 正反应气体物质的量减小，熵减小，△S<0，ΔH>0，
【解析】(1)
根据CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热可知；
①CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.2kJ/mol
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-723.6kJ/mol
③CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ/mol
根据盖斯定律①+②-③得CH3OH(l) +CO(g)CH3COOH(l) △H=-283.2kJ/mol -723.6kJ/mol+870.3kJ/mol=-136.5 kJ/mol；
(2)
2CO(g)=2C(s)+O2(g)，正反应气体物质的量减小，熵减小，△S<0，ΔH>0，一定大于0，所以该反应不能自发进行；
21．(1) BD
(2) 第一，之前，没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，之后，反应已经达到平衡，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降：第二，之前，没有达到平衡，温度升高，催化剂活性变大，促进反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降
(3)
【解析】（1）
①反应为气体分子数减小的反应，则，而焓变，则中随温度升高而增大，所以为图1中的。
②A．若温度太低，反应速率太慢，不适合工业合成，A错误；
B．由图示可知，硅铝比为0.15时二甲醚的生成速率保持在较高水平，合适的硅铝比为0.15，B正确；
C．反应是在一定温度和压强下进行，增加惰性气体则甲醇浓度下降，反应速率会变慢，C错误；
D．由图示可知，使用催化剂II时，反应初始催化活性较好，但是5min后速率开始大幅下降，产量降低，而使用催化剂I时，虽然反应初始的速率增长略慢且反应速率的峰值较低，但是反应速率到达峰值后在5~40min内却始终很稳定的维持在一个较高的水平，因此内，的产量，D正确；
答案选BD。
（2）
①当反应达到平衡时，v正=v逆，，，则反应的平衡常数K=。
②反应为放热反应，之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，的转化率增加，时反应达到平衡，之后，温度升高平衡逆向移动，的转化率下降；催化剂的活性在一定温度范围内逐渐升高，温度再高催化剂活性会降低，之前，温度升高，催化剂活性变大，反应速率变快，的转化率增加，之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，的转化率下降。
③此反应为反应前后气体分子数不变的反应，其他条件不变，增加压强，化学反应速率变大，转化率增大，所以相同温度下纵坐标较之前要大，但平衡不移动，平衡转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，NO2的转化率随温度变化如图所示：
。
（3）
由题意可知，步骤i为在催化下生成和及另一种无机化合物，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：，而为催化剂，总反应为：，则步骤ii的化学方程式为：。
22． BD 75% 22：3 Y2X bd 小于 等于 大于
【详解】Ⅰ．(1)A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，为图象中曲线的交叉点，由于此时刻后CO2浓度进一步减小，CH3OH的浓度还在增大，说明反应正向进行，未达到平衡状态，A不符合题意；
B．该反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不变，则反应已经达到平衡状态，B符合题意；
C．单位时间内生成1 mol CH3OH，就会反应消耗3 mol H2，且同时产生1 mol H2，则反应正向进行，未达到平衡状态，C不符合题意；
D．反应混合物都是气体，气体的质量不变；而该反应是气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不再改变，反应达到了平衡状态，D符合题意；
E．气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度一直不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，E不符合题意；
故合理选项是BD；
(2)根据图象可知：在反应开始时CO2的浓度是1.00 mol/L，反应达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol/L，反应消耗CO2的浓度为(1.00-0.25)mol/L=0.75 mol/L，故CO2的平衡转化率为；
(3)反应开始时充入1 mol CO2和3 mol H2，二者反应的物质的量的比是1：3，故平衡时二者的物质的量的比仍然是1：3，由于容器的容积是1 L，故平衡时c(CO2)=0.25 mol/L，则n(CO2)=0.25 mol/L×1 L=0.25 mol，n(H2)=0.25 mol×3=0.75 mol，则平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比m(CO2)：m(H2)=(0.25 mol×44 g/mol)：(0.75 mol×2 g/mol)=22：3；
Ⅱ．(1)①由图可知：X的物质的量增加，Y的物质的量减少，则X为生成物，Y为反应物。由10 min达到平衡可知，△n(Y)：△n(X)=(0.6-0.4) mol：(0.6-0.2) mol=1：2，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，当反应在10 min后至25 min，两种物质都存在，且浓度不再发生改变，说明该反应是可逆反应，故反应方程式为：Y2X；
②由图可知：10~ 25 min及30 min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，其它时间段反应未处于平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故合理选项是bd；
(2)根据图示可知：1点反应物转化率大于平衡转化率，反应逆向进行，则v正小于v逆；
点4的反应物转化率等于物质的平衡转化率，说明该点处于平衡状态，因此v正= v逆；
点3时刻反应物转化率小于平衡转化率，说明反应正向进行，未达到平衡状态，因此反应速率v正大于v逆。
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