- 焓;焓变
- 共164题
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、焓判据认为放热反应具有自发进行的倾向,能否实现要看反应的条件,故A正确;
B、反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素,有些吸热反应也能自发进行,例如2NH4Cl(s)+Ba(OH)2•8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l),故B错误;
C、自发进行的反应不一定容易发生,发反应能否发生还要看的反应的条件和速率,故C错误;
D、反应的自发性与化学反应速率无关,自发进行的反应化学反应速率不一定快,反应速率快的不一定是自发进行的反应,故D错误;
故选:A.
二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能源.工业制备二甲醚的生产流程如图1:
催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度300℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol
(1)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=______.
据此可判断该反应______条件下自发.
(2)在温度和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______
a.容器中压强保持不变b.混合气体中c (CO)不变
c.V正(CO)=V逆(H2) d.c (CO3OH)=c (CO)
(3)在2L的容器中加入amo1CH3OH(g)发生反应②,达到平衡后若再加入amo1CH3OH(g)重新达到平衡时,CH3OH的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)850℃时在一体积为10L的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2所示①0~4min的平均反应速率V(CO)=______.
②若温度不变,向该容器中加入4mo1CO(g)、2mo1H2O(g)、3mo1CO2(g)和3mo1H2(g),起始时V正______V逆(填“<”、“>”或“=”),请结合必要的计算说明理由______.
(5)上述工艺制备流程中二甲醚精制的实验操作名称为______.
正确答案
解:(1)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
由盖斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,
反应放热,是个△S<0的过程,所以低温下反应能自发进行.
故答案为:-246.1kJ/mol;低温;
(2)a.反应前后气体系数和不等,容器中压强保持不变,达到了平衡,故正确;
b.混合气体中c (CO)不变的状态是化学平衡状态的特征,故正确;
c.V正(CO)=V逆(H2)说明正逆反应速率是相等的,达到了平衡状态,故正确;
d.c (CO3OH)=c (CO)状态不是化学平衡状态的特征,故错误;
故选abc;
(3)在2L的容器中加入amolCH3OH(g)发生反应②,反应前后气体体积不变,达到平衡后若再加入amolCH3OH(g)相当于增大压强,平衡不变,CH3OH的转化率不变
故答案为:不变;
(4)①图象分析平衡后一氧化碳浓度变化为0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L;V(CO)==0.03mol/L•min;
故答案为:0.03mol/L•min;
②若温度不变,向该容器中加入4molCO、2molH2O、3molCO2(g)和3molH2(g),Qc==,K==1,因为Qc>K,平衡左移,V正<V逆.
故答案为:<;因为Qc>K,平衡左移,所以V正<V逆;
(5)二甲醚、乙醇、水为互溶的液体,沸点不同,采取蒸馏的方法将二甲醚分离,故答案为:蒸馏.
解析
解:(1)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
由盖斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,
反应放热,是个△S<0的过程,所以低温下反应能自发进行.
故答案为:-246.1kJ/mol;低温;
(2)a.反应前后气体系数和不等,容器中压强保持不变,达到了平衡,故正确;
b.混合气体中c (CO)不变的状态是化学平衡状态的特征,故正确;
c.V正(CO)=V逆(H2)说明正逆反应速率是相等的,达到了平衡状态,故正确;
d.c (CO3OH)=c (CO)状态不是化学平衡状态的特征,故错误;
故选abc;
(3)在2L的容器中加入amolCH3OH(g)发生反应②,反应前后气体体积不变,达到平衡后若再加入amolCH3OH(g)相当于增大压强,平衡不变,CH3OH的转化率不变
故答案为:不变;
(4)①图象分析平衡后一氧化碳浓度变化为0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L;V(CO)==0.03mol/L•min;
故答案为:0.03mol/L•min;
②若温度不变,向该容器中加入4molCO、2molH2O、3molCO2(g)和3molH2(g),Qc==,K==1,因为Qc>K,平衡左移,V正<V逆.
故答案为:<;因为Qc>K,平衡左移,所以V正<V逆;
(5)二甲醚、乙醇、水为互溶的液体,沸点不同,采取蒸馏的方法将二甲醚分离,故答案为:蒸馏.
下列反应中熵减少的是( )
正确答案
解析
解:A、食盐晶体溶于水的过程属于熵增的过程,故A错误;
B、电解水生成氢气和氧气的过程中,气体的物质的量增加,属于熵增过程,故B错误;
C、碳酸氢铵分解生成氨气、水、二氧化碳,过程中气体的物质的量增加,属于熵增过程,故C错误;
D、水蒸气冷凝为液态水是熵减的过程,故D正确.
故选D.
下列有关焓(H)判据和熵(S)判据的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.△H>0不能保证△H-T△S一定小于0,所以反应不一定能自发进行,故A错误;
B.△H<0不能保证△H-T△S一定小于0,所以反应不一定能自发进行,故B错误;
C.与外界隔离的体系没有能量的变化,过程自发应满足△H-T△S<0,所以△S应变大,该过程为熵增过程,故C正确;
D.熵增原理只是说明熵增加有利于反应的自发进行,如果△S<0,△H<0,则在低温下可以使△H-T△S<0,可以自发进行,故D错误;
故选C.
下列关于△H-T△S说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:一定温度、压强条件下,△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0反应不能自发进行;
A、△H-T△S只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行,故A错误;
B、△H-T△S只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行,故B错误;
C、一定温度、压强条件下,△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0反应不能自发进行,所以△H-T△S只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行,故C正确;
D、△H-T△S<0的反应,反应能自发进行,但是该条件下反应不一定剧烈,如钢铁在自然界的腐蚀等反应比较缓慢,故D错误;
故选C.
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