题目内容
【题目】下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( )
A．化学反应的焓变与其反应的方向无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行
D．焓变为负值的反应都能自发进行
【答案】C
【解析】焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故A、B项错误；焓变只表达化学反应是吸热还是放热，不能用来独立判断反应的自发性，D项错误；ΔH>0，说明反应为吸热反应，不利于反应自发进行，C项正确。
【题目】（12分）工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ、脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ·mol－1
H2O(g)=H2O(l) △H=－44 kJ·mol－1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ、脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变 b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等 d．混合气体的密度保持不变
e．1mol CO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③ CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度和体积均相同（T1℃、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | ||
反应I | 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | |||||
1 | ||||||
30min | 1 | |||||
反应II | 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)（填“＞”“＜”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
