专题三化学反应进行的方向-2020-2021学年高二《新题速递化学》（人教版2019选择性必修一）10月刊（课堂必刷题）

20202021学年高二《新题速递·化学》10月刊专题三化学反应进行的方向1．（2020·海林市朝鲜族中学高二月考）下列过程是非自发过程的是A．水由高处向低处流 B．天然气的燃烧C．整齐火柴的散落 D．室温下水结成冰【答案】D【解析】【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△HT•△S＜0时，反应可自发进行，据此分析。【详解】A．水由高处向低处流，重力势能减小，是自发进行的过程，故A正确；B．天然气燃烧生成二氧化碳和水，反应放热△H＜0，CH4+2O2→CO2+2H2O，△S＜0，△HT△S＜0属于自发进行的过程，故B正确；C．整齐火柴的散落，是熵增大的反应，是自发进行的过程，故C正确；D．室温下水结成冰是温度降低作用下的变化，不是自发进行的反应，故D错误；故答案为D。2．（2020·黑山县黑山中学月考）已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH＞0设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法正确的是A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行【答案】D【解析】已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH＞0，由物质的聚集状态可知△S＜0，则△HT△S＞0，可见反应任何温度下都是不能自发进行，故合理选项是D。3．（2020·赤峰二中月考）下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是A．1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]B．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程C．CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)△H＞0能否自发进行与温度有关D．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＞0【答案】B【解析】A.同种物质的聚集状态不同，混乱度不同，熵值不同，熵值的大小顺序为：气体＞液体＞固体，则1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，故A正确；B.硝酸铵溶于水虽然吸热,但该过程为熵值增加过程，反应的△HT△S<0，所以能够自发进行，故B错误；C.该反应是一个熵增的吸热反应，△H＞0、△S＞0，常温时，△HT△S＞0，反应不能自发进行，高温时，△HT△S<0，反应能自发进行，则该反应能否自发进行与温度有关，故C正确；D.该反应是一个熵增的反应，△S＞0，常温下，反应不能自发进行说明△HT△S＞0，则该反应为吸热反应，△H＞0，故D正确；故选B。4．（2020·河南洛阳·高二月考）下列关于化学反应的自发性和进行方向的说法正确的是A．非自发反应在任何条件下都不能发生B．—定温度下，反应Mg(l)+Cl2(g)==MgCl2(l)的△H<0，△S<0C．由∆G=△H–T△S可知，所有放热反应都能自发进行D．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程【答案】B【解析】A．非自发反应在一定条件下也可发生，故A错误；B．该反应为放热反应，且反应过程中气体分子数减小，因此△H<0，△S<0，故B正确；C．所有放热且熵增加的反应都能自发进行，放热且熵减小的反应在高温下不能自发进行，故C错误；D．自发过程并不是不需要条件，故D错误；选B。5．（2020·宜宾翠屏区棠湖学校月考）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＞0C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H＞0【答案】B【解析】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：D。6．（2021·河北安平中学月考）某化学反应其ΔH=125kJ·mol1，ΔS=8kJ·mol1·K1则此反应在下列哪种情况下可自发进行（）A．仅在低温下自发进行 B．仅在高温下自发进行C．在任何温度下都不能自发进行 D．在任何温度下都能自发进行【答案】A【解析】ΔH=125kJ·mol1<0，ΔS=8J·mol1·K1<0，因此ΔG的值由温度决定，当在低温条件下ΔG<0，该反应可自发进行，当在高温条件下ΔG>0，该反应不可自发进行；故选择A。7．（2020·夏津第一中学高二月考）下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是()A．1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C．反应：CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)能否自发进行，主要由ΔS＞0决定D．反应NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.57kJ·mol－1能自发进行是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向【答案】B【解析】A．物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1molH2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，故A正确；B．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，则说明自发反应的熵不一定增大，非自发反应的熵也不一定减小，故B错误；C．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)是△H＞0、△S＞0的反应，由△G=△HT△S＜0可自发进行可知，主要由ΔS＞0决定，需要在高温下才能自发进行，故C正确；D．由反应可知，△H＞0、△S＞0，能自发进行，则△HT△S＜0，则能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向，故D正确；故答案为B。8．（2020·鸡泽县第一中学高二月考）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<0B．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的影响相同D．向硫酸酸化的0.01mol·L1KMnO4溶液中加入等浓度等体积的草酸溶液，溶液立即褪色【答案】B【解析】A.一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的ΔH＞0，ΔS＞0，故A错误；B.Na与水反应为固体与液态反应生成气体，该反应为熵增反应，即△S＞O，反应中钠熔化为小球，说明反应放出大量的热，即△H＜0，则△G=△HT△S＜0，故该反应自发进行，故B正确；C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，但催化效果不同，二者对H2O2分解速率改变不同，故C错误；D.浓度越大反应速率越快，稀溶液的反应速率较慢，故溶液不能立即褪色，故D错误；故选B。9．（2021·河北安平中学月考）在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中(如图2所示)。关于此过程的下列说法不正确的是（）A．此过程是自发可逆的B．此过程从有序到无序，混乱度增大C．此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出D．此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程，即熵增加的过程【答案】A【解析】A．由题意知该过程中：ΔH=0，ΔS＞0，所以ΔHTΔS＜0，可知该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，A错误；B．由题意可知该过程为由有序到无序的过程属于熵增加，混乱度增大的过程，B正确；C．由题意“将中间活塞打开（如图所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中．”这是一个不伴随能量变化的自发过程，而且没有热量的吸收或放出，C正确；D．由题意“将中间活塞打开（如图所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中”，知该过程为混乱度增大，由有序到无序的过程属于熵增加的过程，D正确；故选A。10．（2020·四川金牛·成都外国语学校高二月考）下列说法正确的是（）A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH＝＋185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D．催化剂不影响反应的活化能，但能增大活化分子百分数，从而增大反应速率【答案】B【解析】A．当ΔH＜0、ΔS＞0时一定有△G=ΔHTΔS＜0，故无论反应的温度高低，反应都能自发进行，A错误；B．反应产生气体，熵值增大，可满足△G=ΔHTΔS＜0，反应能自发进行，B正确；C．反应能否自发进行，取决于熵变和焓变的综合判据，不能用熵变和焓变单独作为反应自发性的判据，C错误；D．催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而增大反应速率，D错误；故答案为B。11．（2020·山西省长治市第二中学校高二月考）对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是()A．若∆H＜0，∆S＞0，任何温度下都能自发进行B．若∆H＞0，∆S＜0，任何温度下都不能自发进行C．需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程D．非自发过程在一定条件下可能变成自发过程【答案】C【解析】A．若∆H＜0，∆S＞0，则∆H﹣T∆S＜0恒成立，即任何温度下都能自发进行，故A正确；B.若∆H＞0，∆S＜0，则∆H﹣T∆S不可能小于零，即任何温度下都不能自发进行，故B正确；C．需要加热能够进行的过程可能为自发过程，如碳酸钙分解等，不能利用反应条件判断反应进行的自发过程，故C错误；D．非自发过程在一定条件下可能变成自发过程，如Cu与稀硫酸在电解条件下可发生，故D正确；综上所述答案为C。12．（2020·湖南雁峰·衡阳市八中高二月考）将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末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，下列说法正确的是（）温度(℃)15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(×103mol/L)2.43.44.86.89.4A．该反应的ΔH＜0B．该反应在较低温度下能自发进行C．25℃时平衡常数的值K≈1.6×108D．再加入少量NH2COONH4平衡正向移动【答案】C【解析】A．在容积不变的密闭容器中，平衡气体总浓度随温度的升高而增大，该反应物是固体，生成物是气体，所以升高温度，平衡正向移动，故该反应的ΔH＞0，A错误；B．由A的分析可知，该反应正反应为吸热的熵增反应，即ΔH＞0，＞0，故该反应在较高温度下能自发进行，B错误；C．根据表中数据25℃时平衡气体总浓度为4.8×103mol/L，又根据反应可知，平衡气体中NH3和CO2的物质的量浓度之比永远为2：1，故平衡时：c(NH3)=3.2×103mol/L，c(CO2)=1.6×103mol/L，故平衡常数的值K=c2(NH3)c(CO2)=(3.2×103)2×1.6×103≈1.6×108，C正确；D．由于NH2COONH4为固体，再加入少量NH2COONH4平衡不移动，D错误；故答案为：C。13．图甲中的两个集气瓶中分别盛有、，当抽出两集气瓶之间的玻璃片一段时间后，如图乙所示，可以观察到两个集气瓶中的颜色相同。下列判断正确的是A．甲中两个集气瓶中气体的混乱度比乙中的大B．两个集气瓶中的气体扩散后变为有序排列C．反应可自发进行D．反应属于熵增反应【答案】C【解析】气体扩散过程中，混乱度增大，此过程自发地从有序向无序方向进行；A．甲中两个集气瓶中气体的混乱度比乙中的小，选项A错误；B．两个集气瓶中的气体扩散后变为无序排列，选项B错误；C．根据题给信息可知，反应是放热反应，熵变不大，所以可自发进行，选项C正确；D．反应前后气体的分子数不变，不属于熵增反应，选项D错误。答案选C。14．（2020·海南琼山中学期中）下列有关说法中正确的是（）A．2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0C．若ΔH>0，ΔS<0，化学反应在任何温度下都不能自发进行D．加入合适的催化剂能降低反应活化能，从而改变反应的焓变【答案】AC【解析】A.对于反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)，气体物质的量减小，ΔS<0，在低温下能自发进行，所以该反应的ΔH<0，故A正确；B.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的气体物质的量增加，所以ΔS>0，该反应在室温下不能自发进行，说明ΔH>0，故B错误；C.若ΔH>0，ΔS<0，ΔHTΔS任何温度下都大于0，所以化学反应在任何温度下都不能自发进行，故C正确；D.加入合适是催化剂能降低反应活化能，不能改变反应的焓变，故D错误；故选AC。15．（2020·沈阳市法库县高级中学月考）某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O转变为H2。其过程如下：mCeO2(mx)CeO2·xCe+xO2(mx)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是A．该过程中CeO2是催化剂B．该过程实现了太阳能向化学能的转化C．上图中∆H1=∆H2+∆H3D．从H2O(l)变成H2O(g)是熵增的过程【答案】C【解析】A.通过太阳能实现总反应H2O+CO2→H2+CO+O2，反应中CeO2没有消耗，CeO2作催化剂，A正确；B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B正确；C.由图中转化关系及据盖斯定律可知：△H1为正值，△H2+△H3为负值，则△H1=△H2+△H3，C错误；D．从H2O(l)变成H2O(g)，混乱程度增大，是熵增的反应，D正确；答案选C。16.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，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、。①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。（4）已知，该反应能够自发进行的反应条件是______。（5）某吸热反应能自发进行，则该反应的∆S_____(填“>”或“<”)0。【答案】（1）>>不能（2）<（3）不能能（4）高温>【解析】（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）①根据时反应自发进行，已知，，则常温下不能自发进行；②该反应的、，高温条件下能使，而常温条件下，则该反应中温度能成为决定反应进行方向的因素。（4）该反应的、，则高温时，反应能自发进行。（5）已知某吸热反应能自发进行，即，，则。17．（2020·沙坪坝·重庆一中月考）某研究性学习小组研究了汽车尾气中的NO与CO的反应和某工业废气中的NO2与SO2的反应。回答下列问题：I．研究汽车尾气中的NO与CO的反应（1）一定温度下，向某容积为1L的密闭容器中通入amolNO、bmolCO，控制一定的条件使其发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH＜0。测得NO的平衡转化率与温度、投料比X(X=)的关系如图1所示。则T1______T2（填“＞、＜或=”）。（2）若X1=0.8、a=4，则A点对应的平衡常数K=___(保留为分数即可)。此时再往体系中通入NO、CO、N2和CO2各1mol，重新再次到达平衡前，v正__v逆（填“＞、＜或＝”）。II．研究某工业废气中的NO2与SO2的反应（3）在固定体积的密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=41.8kJ·mol1。使用某种催化剂，改变投料比的值进行多组实验(各组实验的温度可能相同，也可能不同)测定NO2的平衡转化率。部分实验结果如图2所示。①如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，应采取的措施是______。②若图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD，通过计算判断TC_____TD(填“＞”“＝”或“＜”)。【答案】（1）＞（2）L/mol＜（3）降低温度＝【解析】（1）反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH＜0的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，使反应物NO的平衡转化率降低。根据图示可知NO的转化率：T2＞T1，说明温度T2小于T1，即温度：T１＞T２；（2）X==0.8，若a=4mol，则b=5mol，根据图象可知NO平衡转化率是50%，反应消耗的NO物质的量是2mol，则平衡时各种气体的物质的量分别是：n(NO)=2mol，n(CO)=5mol2mol=3mol，n(N2)=1mol，n(CO2)=2mol，由于容器的容积是1L，所以物质的平衡浓度分别是：c(NO)=2mol/L，c(CO)=3mol/L，c(N2)=1mol/L，c(CO2)=2mol/L，在该条件下化学平衡常数K==L/mol；此时若再往体系中通入NO、CO、N2和CO2各1mol，各种气体的浓度分别是c(NO)=3mol/L，c(CO)=4mol/L，c(N2)=2mol/L，c(CO2)=3mol/L，该温度下的浓度商Qc==，说明反应未达到平衡，反应逆向进行，故再次到达平衡前，v正＜v逆；（3）①B、C两点投料比相同，NO2转化率增大，说明反应正向移动。由于反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=41.8kJ·mol1的正反应是放热反应，要使化学平衡正向移动，则改变的条件是降低温度；②NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=41.8kJ·mol1，反应为放热反应，n(NO2)：n(SO2)=1，假设NO2、SO2的起始浓度为cmol/L，反应开始时SO3、NO的浓度都是0，由于C点NO2的转化率是50%，根据物质反应转化关系可知：平衡时各种物质的浓度都是0.5cmol/L，则此时的平衡常数K1=1；在D点NO2转化率40%，n(NO2)：n(SO2)=1.5，假设SO2(g)的起始浓度为c0mol/L，则c(NO2)=1.5c0mol/L，反应开始时SO3、NO的浓度都是0，由于D点NO2的转化率是40%，反应消耗NO2的物质的量浓度为：1.5c0mol/L×0.4=0.6c0mol/L，根据物质反应转化关系可知：平衡时c(NO2)=0.9c0mol/L，c(SO2)=0.4c0mol/L，c(SO3)=c(NO)=0.6c0mol/L，化学平衡常数K2==1。两个条件下的化学平衡常数相同，说明反应温度相同，故TC=TD。【点睛】本题考查了化学反应原理的应用。根据平衡常数的含义计算化学平衡常数，若不同条件下的平衡常数相同，则反应温度相同，可结合投料比及物质的平衡转化率计算该条件下的平衡常数，通过比较平衡常数的大小判断温度的高低。18．工业上用CO和H2反应制备二甲醚(CH3OCH3)的条件是压强2.0~10.0MPa，温度300℃的设备中进行如下反应。①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=90.7kJ/mol②CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g）ΔH=23.5kJ/mol③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=41.2kJ/mol请回答下列问题：（1）总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___kJ/mol，据此可判断该反应在________条件下可自发进行（填“低温”、“高温”或“任意温度”）。（2）在温度和容器容积不变的条件下发生反应①，能说明该反应达到平衡状态的依据是___。(填字母)a.容器中压强保持不变b.混合气体中c(CO)不变c.正(CO)=逆(H2)d.c(CH3OH)=c(CO)（3）在容积为2L的恒温密闭容器中加入amolCH3OCH3(g)和amolH2O(g)发生反应②，达到平衡后若再加入amolCH3OCH3(g)重新达到平衡时，CH3OCH3的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。（4）850℃时在一容积为10L的密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应③，CO和H2O(g)浓度变化如图所示。那么反应进行到10分钟时，该体系放出的热量为______________________kJ。【答案】（1）246.1低温（2）ab（3）减小（4）49.44【解析】（1）①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=90.7kJ•mol1②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=23.5kJ•mol1③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=41.2kJ•mol1，根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=2×(90.7kJ•mol1)+(23.5kJ•mol1)+(41.2kJ•mol1)=246.1kJ•mol1，反应的△S＜0，如满足△H△S•T＜0，则应在低温下进行，故答案为：246.1kJ/mol；低温；（2）a．反应前后气体的系数和变化，容器内压强保持不变，可说明达到平衡状态，a正确；b．混合气体中c（CO）不变，可说明达到平衡状态，b正确；c．正(CO)=逆(H2)由于CO、H2的系数不是相等，故说明正、逆反应速率不相等，不能说明达到平衡状态，c错误；d．c（CH3OH）=c（CO），不能说明正逆反应速率相等，d错误；故答案为：ab；（3）根据勒夏特列原理可知，增大一种反应物的浓度，化学平衡正向移动，其他物质的转化率增大，而该物质的转化率则减小，故在容积为2L的恒温密闭容器中加入amolCH3OCH3(g)和amolH2O(g)发生反应②，达到平衡后若再加入amolCH3OCH3(g)重新达到平衡时，CH3OCH3的转化率减小，故答案为：减小；（4）根据图片可知，10min时反应已经达到平衡，转化的CO的物质的量为10L×(0.2mol/L0.08mol/L)=1.2mol，结合反应③的热化学方程式可知此时放出的热量为：1.2mol×41.2kJ•mol1=49.44kJ，故答案为：49.44。19．（2020·沂水县第一中学高二月考）习近平总书记十分重视生态环境保护，多次对生态文明建设作出重要指示。试回答下列与环境有关的问题：（1）煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。已知：①CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝867.0kJ·mol1；②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH＝112.2kJ·mol1；③适量的N2和O2完全反应，每生成5.6L(标准状况下)NO时，吸收22.5kJ的热量。则CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝___kJ·mol1，则反应①在高温下___(填“能”或“不能”)自发进行。（2）在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生下列反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在某恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，在不同温度(T)下发生上述反应时，c(CO)随时间(t)的变化曲线如图所示：①该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。②温度为T2时，反应达到平衡时NO的转化率为________。③温度为T1时，该反应的平衡常数K＝________。【答案】（1）1159.2能（2）放热95%80【解析】（1）标准状况下5.6LNO的物质的量为=0.25mol，由适量的N2和O2完全反应，每生成5.6L(标准状况下)NO时，吸收22.5kJ的热量可知反应的ΔH＝=180kJ·mol1，则反应③的热化学方程式为，由盖斯定律可知，反应①+②③得CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，则△H＝867.0kJ·mol1+(112.2kJ·mol1)(+180)kJ·mol1=1159.2kJ·mol1；时，反应能自发进行，反应①是熵增的放热反应，则在高温下能自发进行，故答案为：1159.2；能；（2）①由图知，T1时反应先达到平衡，则反应温度T1>T2，T1时CO浓度高于T2，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，故答案为：放热；②由图知，温度为T2时，反应达到平衡时，NO的浓度0.1mol/L，则NO的转化率，故答案为：95.0%；③由图知，温度为T1时，反应达到平衡时，NO的浓度0.4mol/L，由题意建立如下三段式：则该反应的平衡常数，故答案为：80。20．（2020·河北新乐市第一中学高二月考）“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用．试回答下列问题：（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H＞0。已知在1100°C时，该反应的化学平衡常数K=0.263。①温度升高，平衡移动后达到新平衡，此时平衡常数值____(填“增大”“减小”“不