- 熵；熵变
- 共222题
工业上可利用合成气（CO和H2的混合气体）生产甲醇．已知：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-92.9kJ/mol 一定条件下，该反应在一体积固定的密闭容器中达到平衡．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、已知：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-92.9kJ/mol，由方程式中气体的计量数可知反应后气体物质的量减小，所以熵减小，即△S＜0，故A正确；
B、化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H-T•△S＜0时，反应能自发进行；已知△H＜0，△S＜0所以反应的在高温时能自发进行，故B错误；
C、向容器中充入少量He，容器体积不变，反应物浓度不变，正逆反应速率不变，所以平衡不移动，故C错误；
D、已知该反应△H＜0，所以升高温度平衡逆移，故D错误；
故选A．
下列有关化学反应的说法，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、放热反应△H＜0，高温下熵变减小的反应，可能△H-T△S＞0，放热反应不都是自发反应，故A错误；
B、△S为正值的吸热反应在低温下可能是非自发进行的反应，所以反应不都是自发反应，故B错误；
C、自发反应，需要引发才可以进行．也就是 反应物需要达到 活化能，有的反应所需的活化能比较高的话，就需要点燃或者加热或者高温，因此，自发反应不一定都能自动实现，故C错误；
D、自发进行是相对的，非自发反应在外界帮助下能发生，则反应能实现，故D正确；
故选D．
电子工业中清洗硅片上的SiO2（s）的反应是SiO2（s）+4HF（g）═SiF4（g）+2H2O（g）
△H（298.15K）=-94.0 kJ/mol，
△S（298.15K）=-75.8J/（ mol•K）
设△H和△S不随温度变化而变化，试求此反应自发进行的温度条件．
正确答案
解：如果△G=△H-T△S＜0，则该反应能自发进行，所以T＜
答：此反应自发进行的温度条件是T＜1240K．
解析
解：如果△G=△H-T△S＜0，则该反应能自发进行，所以T＜
答：此反应自发进行的温度条件是T＜1240K．
氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．
合成氨反应：N2（g）+3H2（g）
（1）若该反应在一定条件下能自发，则该反应的△H______0、△S______0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是______．
A．3v（H2）正=2v（NH3）逆 B．单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C．混合气体的密度不再改变 D．容器内压强不随时间的变化而变化
（3）一定温度下，向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2，保持体积不变，0.5min后达到平衡，测得容器中有0.4mol NH3，则平均反应速率v（N2）=______，该温度下的平衡常数K=______．若升高温度，K值变化______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．请在下表的①②处填入合适的实验条件数据．
正确答案
（1）一般来说，化合反应的焓变小于0，气体体积减小的反应△S＜0，该反应是气体体积减小的化合反应，所以△H＜0，△S＜0，故答案为：＜0，＜；
（2）A．该反应达到平衡状态时，2v（H2）正=3v（NH3）逆，故A错误；
B．该反应达到平衡状态时，单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3，故B正确；
C．无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，所以不能判断该反应是否达到平衡状态，故C错误；
D．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故D正确；
故选BD；
（3）反应达到平衡时，容器中有0.4mol NH3，则反应掉的n（N2）=
平衡时，c（NH3）=
K=
该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K减小，
故答案为：0.2mol/（L•min）、0.058、减小；
（4）①为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件，所以可以以i为参照物，对实验ii、iii进行改变的条件是温度或压强，如果温度和i相同，则压强和iii相同，如果温度和iii相同，则压强和ii相同，
故答案为：①450（或480）、②10（或1）．
一碳化学是指以研究分子中只含一个碳原子的化合物[如甲烷（CH4）、合成气（CO和H2）、CO2、CH3OH等]为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。科学家提出一种“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为其它化工原料，如下图所示。
（1）碳酸钾溶液所起的作用是__________。
（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)
① 下图表示该反应过程中能量（单位为kJ/mol）的变化，关于该反应的下列说法中，正确的是__________ （填字母）。
A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S<0 D．△H<0，△S>0
在上图中，曲线_______ （填：a或b）表示使用了催化剂。
② 在压强为5MPa，体积为VL的反应室中，bmolCO2与 3bmolH2在催化剂作用下反应生成甲醇，CO2的转化率与某物理量的关系如下图。则表中横坐标的物理量为__________，R1时该反应的平衡常数K=________________（用含字母的代数式表示）。当该物理量从R1到 R2进行 改变，平衡常数K将________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）过氧化尿素合成反应式如下：CO(NH2)2 +H2O2 → CO(NH2)2·H2O2 △H<0。当n (过氧化氢)：n (尿素) 为 1.3∶1，反应时间45 min，用水杨酸作为稳定剂，分别考察反应温度对反应效果的影响如下图所示（活性氧含量可视为CO(NH2)2·H2O2产量的直观表示）
从图中可以看出，在实验选定的温度范围内，随反应温度的升高，产品活性氧含量先增加而随后减少。
① 根据图中信息，最佳反应温度为__________________。
② 如何说明该反应中在实验选定的温度范围内，随反应温度的升高，产品活性氧含量先增加而随后减少_________________ 。
正确答案
（1）富集空气中的CO2（2）①C；b；②温度；
（3）①30℃；②这是由于温度升高有利于尿素溶解及合成反应的进行，进而提高产品收率；但温度太高会导致过氧化氢分解，同时由于该反应为放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向移动，影响产品活性氧含量
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