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1、选择题 下列过程是非自发的是
[? ]
A.水由高处向低处流
B.天然气的燃烧
C.铁在潮湿空气中生锈
D.室温下水结成冰
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 下列对于化学反应方向说法正确的是 (? )
A.反应2A(g)+B(g) =" 3C" (s)+D(g)在一定条件下能自发进行,说明该反应的ΔH>0
B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)= 2Na2SO4(s)能自发进行,则ΔH<0
C.反应2Mg(s)+CO2(g)
C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的△H>0
D.一定温度下,反应2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)的 △H<0 ,△S>0
参考答案:B
本题解析:A.反应的△S<0,在一定条件下能自发进行,△H应小于0,故A错误;
B.反应的△S<0,由△G=△H-T×△S<0时,反应可自发进行可知,△H<0,故B正确;
C.反应的△S<0,由△G=△H-T×△S<0时,反应可自发进行可知,△H<0,故C错误;
D.反应的△S>0,该反应为分解反应,应吸热,反应的△H>0,在较高温度下,可满足△G=△H-T×△S<0,能自发进行,故D错误.
故选B.
本题难度:一般
3、选择题 下列说法正确的是
[? ]
A.放热反应都是自发的
B.熵增大的反应都是自发反应
C.要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变
D.过程的自发性不仅能用于判断过程的方向,还能确定过程是否一定能发生
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)放出92.4kJ热量。在相同条件下向密闭容器中通入1molN2和3molH2,达到平衡时放出热量为Q1kJ;向另一体积相同的密闭容器中通入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3,相同条件下达到平衡时放出热量为Q2kJ。则下列关系式正确的是
A.2Q2=Q1=92.4
B.Q2<Q1<92.4
C.Ql<Q2<92.4
D.Ql=Q2<92.4
参考答案:B
本题解析:由于氢气和氮气的反应是可逆反应,转化率得不到100%,所以Q1<92.4。根据题意可知,另外一容器中反应物的转化率小于最初的容器,因此发出的热量减少,所以正确的答案选B。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,难易适中,侧重考查学生分析问题、解决问题的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力。
本题难度:简单
5、填空题 煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气,反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
①该反应能否自发进行与______有关;
②在一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应已达化学平衡状态的是______;
A.容器中的压强不变?B.容器中气体的密度不变
C.c(CO)=c(H2)? ?D.1?molH-H键断裂的同时断裂2mol?H-O键
③在恒容密闭容器中加入1mol?C(s)和1mol?H2O(g),一定温度下充分反应达到平衡,吸收热量akJ,则a=______131.3(填“>”、“<”或“=”);若开始时加入的是2mol?C(s)和1mol?H2O(g),充分反应达到平衡,吸收热量为b?kJ,则b______a(填“>”、“<”或“=”).
(2)将一定的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO2 1 650 4 2 1.6 1.6 5 2 830 1 4 0.8 0.8 3 3 830 a b c d t
|
①实验1中的v(H2)表示的反应速率为______.
②830℃时,向容器中充入2mol?CO和10mol?H2O(g),反应达到平衡后,CO的转化率为______.
③若实验3要达到与实验2相似的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是______(用含a、b的数学式表示)
参考答案:(1)①由热化学反应方程式可知,反应为焓增,熵增过程,即△H>0、△S>0,△G=△H-T△S<0反应自发进行,所以该反应自发进行,受温度影响.
故答案为:温度.
②A.反应前后气体的物质的量发生变化,随反应进行气体的物质的量增加,压强增大,容器中的压强不变,说明反应到达平衡,故A正确;
? B.容器的容积不变,随反应进行容器内气体的质量增加,所以随反应进行密度增大,容器中气体的密度不变,说明反应到达平衡,故B正确;
C.根据反应可知,自始至终c(CO)=c(H2),不能说明反应到达平衡,故C错误;
D.1?molH-H键断裂的同时断裂2mol?H-O键,断裂2mol?H-O键同时生成l?molH-H键,说明反应到达平衡,故D正确.
故选:ABD.
③C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol,表示1molC(s)与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)与1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ.可逆反应存在反应限度,反应物不能完全转化,所以a<131.3kJ.
增大固体C的用量,水蒸气的物质的量未变,平衡不移动,不影响反应热,故a=b.
故答案为:<;=.
(2)①由表可知5min内,氢气的物质的量变化量为1.6mol,容器体积为2L,所以H2表示的反应速率v(H2)=1.6mol2L5min=0.16mol/(L?min).
故答案为:0.16mol/(L?min).
②由实验2可知,平衡时CO2、H2的物质的量分别为0.8mol、0.8mol.
对于反应?CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
开始(mol):1? 4? 0? 0
变化(mol):0.8? 0.8? 0.8? 0.8
平衡(mol):0.2? 3.2? 0.8? 0.8
所以算830℃平衡常数k=c(CO2)?c(H2)c(CO)?c(H2O)=0.8×0.80.2×3.2=1
令参加反应的CO的物质的量为nmol,则
对于反应?CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
开始(mol):2?10? 0? 0
变化(mol):n? ?n? n? ? n
平衡(mol):2-n? 10-n? n?n
所以n×n(2-n)×(10-n)=1,解得n=53
所以CO的转化率为53mol2mol×100%=83.33%.
故答案为:83.33%.
③反应前后气体体积不变,实验2相似的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),为等效平衡,满足CO(g)与H2O(g)的物质的量为1:4,即a:b=1:4,b=4a,由于到达平衡时间t<3min,所以速率较实验2快,故a>1(或使用催化剂).
故答案为:b=4a,a>1(或使用催化剂).
本题解析:
本题难度:一般