【知识点详解】
1. 自发反应的判据：自发反应的判断依据是吉布斯自由能（Gibbs Free Energy，ΔG）。根据热力学第二定律，如果一个反应的ΔG=ΔH-TΔS（ΔH为反应热，T为绝对温度，ΔS为熵变）小于零，反应将在恒温恒压下自发进行。题目中提到的四个反应，如果ΔG<0，反应就能自发进行。具体分析如下：
- A选项，ΔH<0且ΔS>0，因此ΔG通常会小于0，反应可以自发进行。
- B选项，ΔH>0且ΔS<0，所以ΔG通常会大于0，反应不能自发进行。
- C和D选项，虽然ΔH<0，但ΔS的正负未明确指出，需结合实际温度判断ΔG是否小于0。
2. 熵（Entropy，S）的概念：熵是衡量系统无序度的物理量，熵减小意味着反应后系统的有序性增加。在题目中，熵减小的反应是指ΔS<0的反应。选项分析如下：
- A和B选项的熵增大，因为反应产生了气体。
- C选项熵不变，反应前后气体分子数不变。
- D选项熵减小，因为气体分子数减少，系统变得更有序。
3. 化学反应速率的计算：反应速率v可以用物质的消耗速率或产物的生成速率来表示，与物质的计量系数成正比。题目中水蒸气的物质的量增加了0.45mol，容器体积为10L，故v(H2O)=0.045 mol/(L·s)。由此可推导出其他物质的速率，但题目并未提供所有物质的初始浓度，所以无法直接计算A、B、C选项的速率。
4. 反应速率与浓度的关系：题目描述了A和B的初始量以及2s后C的浓度，可以计算物质A的反应速率。由于A和C的计量系数相同，速率比等于计量系数比，故v(A)=v(C)，即v(A)=0.3mol·L^-1·s^-1。但无法从给出的信息确定B的速率或平衡时的转化率和浓度，因此正确的选项是①。
5. 反应速率与物质的量关系：根据A的速率，可以计算A的消耗量，进而求出B的消耗量，但题目并未提供反应时间，所以无法计算10s时B的物质的量。
6. 减缓反应速率的方法：加入B选项的水可以使溶液变稀，降低反应速率，但不会改变反应的最终产物。其他选项可能会改变反应的本质，如A选项引入新的反应，C选项可能使反应变为氧化还原反应，D选项可能会增加反应速率。
7. 反应速率与接触面积的关系：粉末状的碳酸钙比块状的有更大的表面积，导致反应速率更快，反应完成所需的时间更短。因此，粉末状碳酸钙的曲线应更陡峭，如图B所示。
8. 平衡常数的计算：平衡常数K定义为生成物浓度的指数幂次之积除以反应物浓度的指数幂次之积。对于2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，K=[N2O4] / [NO2]^2。已知K=0.25，设平衡时NO2的物质的量为x mol，N2O4为y mol，代入平衡常数公式可得x=2y。题目中容器体积为1L，因此x+y=4。解这两个方程可得x=2mol。
9. 转化率与起始物质的量关系：X和Y的转化率之比为1:2，设初始X为a mol，Y为b mol。X转化了0.25a mol，Y转化了0.5b mol。根据反应比例，a/0.25a = b/0.5b，得到a:b = 2:3。
10. 平衡转化率与化学计量数关系：由X和Y的转化率，可得出X和Y转化的物质的量分别为1L×0.25和1L×0.5L，假设n为Y的化学计量数。根据物料守恒，有(4-1)/4 = (6-3n)/6，解得n=2。
这些题目涉及了化学反应的自发性、熵变、反应速率、平衡状态、转化率、反应速率常数、平衡常数的计算、物质的量与反应程度的关系等多个化学反应原理的知识点。
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