- 化学反应进行的方向
- 共1009题
下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当△G=△H-T△S<0,反应能自发进行,已知反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,该反应为△G<0的反应,所以反应的△H<0,故A正确;
B、电解法精炼铜时,阳极逐渐溶解,则粗铜作阳极,阴极析出Cu,纯铜作阴极,故B错误;
C、加水稀释促进CH3COOH的电离,所以CH3COOH溶液加水稀释后,n(CH3COOH)减少,则溶液中 的值减小,故C错误;
D、Na2CO3溶液中存在碳酸根的水解平衡,加入Ca(OH)2 固体,钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,碳酸根的水解平衡逆移,CO32-水解程度减小,加Ca(OH)2 固体溶液中氢氧根离子浓度增大,所以pH增大,故D错误;
故选A.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:反应能够自发进行,关键是使△H-T△S<0,如:当△H<0,△S>0,所有温度下反应自发进行,
A.当△H<0,△S<0,只有在低温下反应自发进行,而高温下不反应,故A错误;
B.当△H<0,△S<0时,高温条件下不能自发进行,而在低温下反应自发进行,故B错误;
C.根据△G=△H-T•△S可知,反应方向与焓变、熵变和温度有关,故C错误;
D.当反应的焓变和熵变的作用相反且相差不大时,温度有可能对反应的方向起决定作用,故D正确;
故选D.
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.
(2014秋•萧山区期末)下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
正确答案
解析
解:A、反应是放热反应△H<0,△S>0,任何温度下都能自发进行,故A正确;
B、反应是吸热反应△H>0,△S<0,任何温度下不能自发进行,故B错误;
C、反应是放热反应△H<0,△S<0,低温下不能自发进行,故C错误;
D、反应是吸热反应△H>0,△S>0,低温下不能自发进行,故D错误;
故选:A.
中学化学教材中有大量数据,下列是某同学对数据的利用情况,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.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,反应可自发进行,故A错误;
B.反应热的大小与反应速率无关,取决于温度的大小,故B错误;
C.沸点相差较大的液体混合物可用蒸馏的方法分离,故C正确;
D.温度不同,中性溶液的pH不同,温度较高时,中性溶液的pH<7,故D错误.
故选C.
(2015秋•荆州校级期末)下列过程属于熵增加的是( )
正确答案
解析
解:A.水由气态变为液态,熵值减小,故A错误;
B.H2燃烧生成水,气态变液态,熵值减小,故B错误;
C.散落的火柴的无序排列,放入火柴盒,变有序,混乱度减小,熵值减小,故C错误;
D.溶解少量食盐于水中,混乱度增大,熵值增加,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<=
=1240K,
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<=
=1240K,
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)2NH3(g)△H
(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)=n(NH3)=0.2mol,v(N2)=
=
=0.2mol/(L.min);
平衡时,c(NH3)==0.2mol/L,c(N2)=
mol/L=0.4mol/L,c(H2)=
mol/L=1.2mol/L,
K==0.058;
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)CH3OH(g)+H2O(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;;减小
(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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