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2.3化學(xué)反應(yīng)的方向同步測(cè)試高二上學(xué)期化學(xué)人教版(2019)選擇性必修1一、單選題1.下列說法中,正確的是()A.水凝結(jié)成冰的過程中,△H>0△S>0B.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH<0C.反應(yīng)NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔS<0D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同2.奧地利物理學(xué)家Boltzmann首次將熵與混亂度定量地聯(lián)系起來,即[k為Boltzmann常數(shù);為混亂度(即微觀狀態(tài)數(shù)),也粗略地看作空間排列的可能性數(shù)目]。在常溫常壓下,下列反應(yīng)是熵增反應(yīng)的是()A.B.C.D.3.下列說法正確的是A.放熱反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)B.熵增的反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng)C.固體溶解一定是熵減小的過程D.非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生4.對(duì)于反應(yīng),在任何溫度下可自發(fā)進(jìn)行的原因是()A. B.C. D.5.水凝結(jié)成冰中,其焓變和熵變正確的是()A.△H>0△S<0 B.△H<0△S>0C.△H>0△S>0 D.△H<0△S<06.、下:①②下列說法正確的是()A.反應(yīng)①中反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能B.反應(yīng)②中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量C.常溫下與足量反應(yīng)生成,隨溫度升高生成的速率逐漸加快D.、下,7.下列說法中正確的是()A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)的△H>0B.-10℃的水結(jié)成冰,可用熵判據(jù)來解釋反應(yīng)的自發(fā)性C.能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生D.△H<0、△S>0的反應(yīng)在低溫時(shí)一定不能自發(fā)進(jìn)行8.用尿素水解生成的催化還原,是柴油機(jī)車輛尾氣凈化的主要方法。反應(yīng)為,下列說法正確的是()A.上述反應(yīng)B.上述反應(yīng)平衡常數(shù)C.上述反應(yīng)中消耗,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為D.實(shí)際應(yīng)用中,加入尿素的量越多,柴油機(jī)車輛排放的尾氣對(duì)空氣污染程度越小9.下列說法正確的是()A.在常溫下,放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行B.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)此反應(yīng)的發(fā)生是熵增的過程C.因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D.在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向10.下列敘述正確的是()A.反應(yīng)物分子間發(fā)生碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.反應(yīng)過程的自發(fā)性可判斷過程發(fā)生的速率C.反應(yīng)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的D.反應(yīng)11.C、Si同處于IVA族,它們的單質(zhì)或化合物有重要用途。實(shí)驗(yàn)室可用CO2回收廢液中的苯酚,工業(yè)上用SiO2和焦炭高溫下反應(yīng)制得粗硅,再經(jīng)如下2步反應(yīng)制得精硅:Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)△H=-141.8kJ·mol-1,SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g),反應(yīng)過程中可能會(huì)生成SiCl4。有關(guān)反應(yīng)Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)的說法正確的是()A.該反應(yīng)的△H<0,△S>0B.其他條件不變,增大壓強(qiáng)SiHCl3平衡產(chǎn)率減小C.實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)選擇高溫,原因是高溫時(shí)Si的平衡轉(zhuǎn)化率比低溫時(shí)大D.如圖所示,當(dāng)>3,SiHCl3平衡產(chǎn)率減小說明發(fā)生了副反應(yīng)12.下列表述中正確的是()A.任何能使熵值增大的過程都能自發(fā)進(jìn)行B.△H<0,△S>0的化學(xué)反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行C.已知熱化學(xué)方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-QkJ·mol-1(Q>0),則將2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后放出QkJ的熱量D.稀溶液中1molNaOH分別和1molCH3COOH、1molHNO3反應(yīng),兩者放出的熱量一樣多13.“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進(jìn)行大氣治理,有效處理、等大氣污染物?;瘜W(xué)研究為生產(chǎn)、生活處理廢氣,防止大氣污染做出重要貢獻(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)的B.該反應(yīng)的C.若,則該反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)D.反應(yīng)過程中及時(shí)分離,有利于廢氣的轉(zhuǎn)化14.已知:X(g)+2Y(g)?3Z(g)?H=﹣akJ·mol-1(a>0)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.0.1molX和0.2molY充分反應(yīng)生成Z,放出能量一定小于0.1akJB.該反應(yīng)正向吸熱反應(yīng)C.在其他條件不變的情況下,降低反應(yīng)溫度,正、逆反應(yīng)速率均減小,平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)D.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),一定存在3v(Y)正=2v(Z)逆15.反應(yīng)CuO(s)+C(s)=Cu(s)+CO(g)△H>0,ΔS>0,下列說法正確的是()A.低溫下自發(fā)進(jìn)行,高溫下非自發(fā)進(jìn)行B.高溫下自發(fā)進(jìn)行,低溫下非自發(fā)進(jìn)行C.任何溫度下均為非自發(fā)進(jìn)行D.任何溫度下均為自發(fā)進(jìn)行16.我國(guó)科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)到淀粉的合成,其路線如下,設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.298K時(shí),①是焓減熵增的反應(yīng)B.16g含有的極性鍵數(shù)目為2C.②中,由1mol生成1molHCHO轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4D.1molDHA中雜化的碳原子數(shù)和氧原子數(shù)均為217.下列說法正確的是()A.恒溫恒壓下,且的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行B.非自發(fā)的反應(yīng)一定可以通過改變條件使其成為自發(fā)反應(yīng)C.相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最小,固態(tài)時(shí)熵值最大D.反應(yīng)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的18.下列說法正確的是()A.銨鹽的溶解、酸堿中和反應(yīng)、電解熔融氧化鋁都是自發(fā)過程B.常溫下自發(fā),說明反應(yīng)放熱,且化學(xué)反應(yīng)速率快C.室溫下,(g)和(g)混合無液態(tài)水生成,說明D.已知,T=980K時(shí),,則當(dāng)溫度低于980K時(shí),CO將發(fā)生分解19.在298K和100kPa壓力下,已知金剛石和石墨的熵、燃燒熱和密度分別為:物質(zhì)S/(J·K?1·mol?1)?H/(kJ·mol?1)ρ/(kg·m?3)C(金剛石)2.4?395.403513C(石墨)5.7?393.512260此條件下,對(duì)于反應(yīng)C(石墨)→C(金剛石),下列說法正確的是A.該反應(yīng)的?H<0,?S<0B.由公式?G=?H?T?S可知,該反應(yīng)?G=985.29kJ·mol?1C.金剛石比石墨穩(wěn)定D.超高壓條件下,石墨有可能變?yōu)榻饎偸?0.研究化學(xué)反應(yīng)的方向、速率、限度具有重要意義,下列說法正確的是()A.△H<O、△S>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行B.一定溫度下反應(yīng)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)達(dá)平衡,增加CaCO3的量,平衡正向移動(dòng)C.升高溫度可增大反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D.在其他外界條件不變的情況下,汽車排氣管中使用催化劑,可以改變產(chǎn)生尾氣的反應(yīng)方向二、綜合題21.請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)回答下列問題:(1)焦炭可用于制取水煤氣。測(cè)得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí),吸收了131.6kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。該反應(yīng)的△S0(選填“>”、“<”或“=”),該反應(yīng)在條件下能自發(fā)進(jìn)行(選填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)。(2)CO是有毒的還原性氣體,工業(yè)上有重要的應(yīng)用。CO是高爐煉鐵的還原劑,其主要反應(yīng)為:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=akJmol-1①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJmol-1C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJmol-1則a=。②工業(yè)上高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,溫度升高后,K值(選填“增大”、“不變”或“減小”)。③在T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。Fe2O3COFeCO2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.02.01.01.0下列說法正確的是(填字母)a.若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí),標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)b.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,大于乙c.甲、乙容器中,CO的平衡濃度之比為2∶3d.由于容器的體積未知,所以無法計(jì)算該條件下甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率(3)請(qǐng)解釋打開飲料“雪碧”的瓶蓋,會(huì)有大量氣泡冒出的原因:.(4)甲醇(CH3OH)燃料電池是以鉑為電極,以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,在兩極區(qū)分別加入CH3OH和O2即可產(chǎn)生電流。正極加入的物質(zhì)是;負(fù)極的電極反應(yīng)是。22.金屬鈦(Ti)及其合金是高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料,在航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著重要用途。目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,再進(jìn)一步還原得到鈦。(1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法(反應(yīng)a)和碳氯化法(反應(yīng)b)。a.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=172kJ·mol-1b.TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH2已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH4=-566.0kJ·mol-1①直接氯化反應(yīng)在(填“高溫”“低溫”)有利于自發(fā)進(jìn)行。②ΔH2=kJ·mol-1③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,從熵變角度分析可能的原因是。④已知常壓下TCl4的沸點(diǎn)為136℃,從碳氯化反應(yīng)的混合體系中分離出TiCl4的措施是。(2)在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1:2.2:2進(jìn)行反應(yīng)。體系中TiCl4、CO、CO2平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。①已知在200℃平衡時(shí)TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度,其原因是。②圖中a曲線代表的物質(zhì)是,原因是。③反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1200℃)=Pa。23.(1)Ⅰ.為了探究一種固體化合物甲(僅含3種元素)的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):(氣體體積已經(jīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)請(qǐng)回答:寫出化合物甲的化學(xué)式。(2)寫出形成溶液C的化學(xué)方程式:。(3)寫出氣體A通入溶液D中,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。(4)Ⅱ.近年來化學(xué)家又研究開發(fā)出了用H2和CH3COOH為原料合成乙醇(反應(yīng)Ⅰ),同時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Ⅱ。反應(yīng)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1反應(yīng)Ⅱ.CH3COOH(g)+H2(g)CO(g)+CH4(g)+H2O(g)△H2>0已知:乙醇選擇性是轉(zhuǎn)化的乙酸中生成乙醇的百分比。請(qǐng)回答:反應(yīng)Ⅰ一定條件下能自發(fā)進(jìn)行,則△H10。(填“>”或“<”)(5)某實(shí)驗(yàn)中控制CH3COOH和H2初始投料比為1∶1.5,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):溫度(K)催化劑乙酸的轉(zhuǎn)化率(%)乙醇選擇性(%)573甲4050573乙3060673甲5535673乙4050①有利于提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有。A使用催化劑甲B使用催化劑乙C降低反應(yīng)溫度D投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度E增大CH3COOH和H2的初始投料比②673K甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),測(cè)得乙酸的轉(zhuǎn)化率為50%,乙醇的選擇性40%,若此時(shí)容器體積為1.0L,CH3COOH初始加入量為2.0mol,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=。③表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對(duì)CH3COOH轉(zhuǎn)化成CH3CH2OH的選擇性有顯著的影響,其原因是。(6)在圖中分別畫出I在催化劑甲和催化劑乙兩種情況下“反應(yīng)過程-能量”示意圖。24.(1)化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa下:ΔH=-113.0kJ/mol,ΔS=-0.1kJ/(mol·K),反應(yīng)在常溫下(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(2)在密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)實(shí)驗(yàn)。已知SO3起始濃度均為cmol/L,測(cè)定SO3的轉(zhuǎn)化率。圖中曲線Ⅰ為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,曲線Ⅱ表示不同溫度下,反應(yīng)經(jīng)過相同時(shí)間尚未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率。①比較圖中X點(diǎn)與Y點(diǎn)、X點(diǎn)與Z點(diǎn)的平衡常數(shù)大?。篕(X)K(Y),K(X)K(Z)(填“>”“<”或“=”)。②Y點(diǎn)的反應(yīng)速率:υ正υ逆(填“>”“<”或“=”)。③隨溫度升高,曲線Ⅱ逼近曲線Ⅰ的原因是。④下列措施在其他條件不變時(shí),能提高SO3轉(zhuǎn)化率的是。A.使用合適的催化劑B.升高溫度C.增大壓強(qiáng)D.降低溫度E.減小壓強(qiáng)F.SO3的起始濃度增加至2cmol/L25.工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體,嚴(yán)重污染空氣。對(duì)廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。(1)I.脫硝:已知:H2的燃燒熱為;;催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為。(2)II.脫碳:向2L密閉容器中加入和,在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟?,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(1)+H2O(l)△H<0①該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是(填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。②下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變b.和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變c.和H2的轉(zhuǎn)化率相等d.混合氣體的密度保持不變e.生成的同時(shí)有鍵斷裂③的濃度隨時(shí)間()變化如圖所示,在t2時(shí)將容器容積縮小一倍,t3時(shí)達(dá)到平衡,t4時(shí)降低溫度,t5時(shí)達(dá)到平衡,請(qǐng)畫出時(shí)間段濃度隨時(shí)間的變化。(3)改變溫度,使反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0中的所有物質(zhì)都為氣態(tài)。起始溫度、體積相同(T1℃、2L密閉容器)。反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
反應(yīng)時(shí)間(min)(mol)(mol)(mol)(mol)反應(yīng)I:恒溫恒容0260010
4.5
201
30
1
反應(yīng)II:絕熱恒容00022①達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)I、II對(duì)比:平衡常數(shù)K(I)K(II)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡時(shí)的濃度c(I)c(II)。②對(duì)反應(yīng)I,前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率=;在其他條件不變的情況下,若30min時(shí)只向容器中再充入和,則平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.水凝結(jié)成冰的過程中放出熱量,△H<0,由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是熵減的過程,△S<0,故A不符合題意;B.由化學(xué)計(jì)量數(shù)可知,△S<0,低溫下能自發(fā)進(jìn)行,則△H-T△S<0,該反應(yīng)的△H<0,故B符合題意;C.NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)是熵增的反應(yīng),即△S>0,故C不符合題意;D.同一物質(zhì)混亂度越高,熵值越大,則固、液、氣三種狀態(tài)的熵值依次增大,故D不符合題意;故答案為:B?!痉治觥緼.同一物質(zhì)固態(tài)的能量小于液態(tài),液態(tài)的熵大于固態(tài);
B.根據(jù)ΔH-TΔS<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行判斷;
C.該反應(yīng)ΔS>0;
D.同一物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)熵值依次增大。2.【答案】A【解析】【解答】A.反應(yīng)是固體生成氣體的反應(yīng),屬于熵增反應(yīng),故A選;B.是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),屬于熵減反應(yīng),故B不選;C.是氣體生成固體的反應(yīng),屬于熵減反應(yīng),故C不選;D.是氣體生成液體的反應(yīng),屬于熵減反應(yīng),故D不選;故答案為:A。
【分析】反應(yīng)后氣體分子數(shù)越大,混亂度越大,熵值越大。3.【答案】B【解析】【解答】A.反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0,放熱反應(yīng)△H<0,若△S<0,高溫下是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng),故A不符合題意;B.依據(jù)△H-T△S<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,△H-T△S>0屬于非自發(fā)進(jìn)行分析,熵增大反應(yīng)△S>0,△H>0低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,高溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,熵增的反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng),故B符合題意;C.混亂度越大,熵值越大,則固體溶解是一個(gè)熵增大的過程,故C不符合題意;D.非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生,如碳酸鈣的分解反應(yīng)在常溫下是非自發(fā)反應(yīng),但是在高溫下能自發(fā)進(jìn)行,故D不符合題意;故答案為:B?!痉治觥緼.反應(yīng)是否自發(fā)與反應(yīng)吸熱還是放熱無關(guān);
C.混亂度越大,熵值越大;
D.非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生。4.【答案】A【解析】【解答】反應(yīng)是否可以自發(fā)進(jìn)行要看吉布斯自由能是否小于0,反應(yīng)就能自發(fā)進(jìn)行,,當(dāng)時(shí),任何溫度下都小于0。故答案為:A。
【分析】結(jié)合焓變和熵變一起判斷即可5.【答案】D【解析】【解答】水凝結(jié)成冰的過程放熱,△H<0,體現(xiàn)混亂程度減弱,熵減小,△S<0,故答案為:D。
【分析】同一物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程需要放出熱量,體系的熵減小。6.【答案】D【解析】【解答】A.反應(yīng)①中,為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,故A不符合題意;B.反應(yīng)②中,為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故B不符合題意;C.常溫下與足量反應(yīng)生成,隨溫度升高生成且速率逐漸加快,故C不符合題意;D.、下,①②根據(jù)蓋斯定律,①×2-②可得:,故D符合題意;故答案為:D。
【分析】根據(jù)鍵能與焓變的關(guān)系即可判斷7.【答案】A【解析】【解答】A.該反應(yīng)的ΔS>0,反應(yīng)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明室溫下ΔH-TΔS>0,因此該反應(yīng)的ΔH>0,A符合題意;B.水解成冰的過程中,是熵減小的過程,應(yīng)用熵判據(jù)判斷應(yīng)為非自發(fā)過程,B不符合題意;C.反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,只是判斷反應(yīng)能否發(fā)生,與反應(yīng)發(fā)生的速率無關(guān),C不符合題意;D.低溫時(shí),△H<0、△S>0,則ΔH-TΔS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,D不符合題意;故答案為:A【分析】此題是對(duì)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行判斷的考查,若反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,則ΔH-TΔS<0;據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行分析。8.【答案】B【解析】【解答】A.由方程式可知,該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),即熵增的反應(yīng),反應(yīng)ΔS>0,故A不符合題意;B.平衡常數(shù)是指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積與各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積的比,由方程式可知,反應(yīng)平衡常數(shù),故B符合題意;C.反應(yīng)每消耗4mol氨氣,反應(yīng)轉(zhuǎn)移12mol電子,則反應(yīng)中消耗1mol氨氣轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023,故C不符合題意;D.實(shí)際應(yīng)用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氨氣過量,柴油機(jī)車輛排放的氨氣對(duì)空氣污染程度增大,故D不符合題意;故答案為:B。
【分析】A.該反應(yīng)是氣體體積分子數(shù)增大的反應(yīng),ΔS>0;
B.平衡常數(shù)是指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積與各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積的比;
C.每消耗4mol氨氣,反應(yīng)轉(zhuǎn)移12mol電子;
D.氨氣也會(huì)污染空氣。9.【答案】B【解析】【解答】A.常溫下,某些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行,依據(jù)△G=△H-T△S分析,△G<0時(shí)可自發(fā)進(jìn)行,當(dāng)△H>0,△S>0時(shí),只要熵增較大,常溫下可以有△G<0,如氫氧化鋇晶體和氯化銨反應(yīng),是吸熱反應(yīng),常溫下可以自發(fā)進(jìn)行,A不符合題意;B.反應(yīng)NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)中,反應(yīng)前為固體,反應(yīng)后為三種氣體,氣體的熵比固體大,故反應(yīng)是熵增反應(yīng),B符合題意;C.依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△G=△H-T△S分析,△G<0時(shí)可自發(fā)進(jìn)行,△G>0時(shí)不可自發(fā)進(jìn)行,因此反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要焓變、熵變和溫度共同決定,C不符合題意;D.催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡,使用催化劑不可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,D不符合題意;故答案為:B。
【分析】A.某些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行,依據(jù)△G=△H-T△S<0分析判斷;
B.反應(yīng)前為固體,反應(yīng)后為三種氣體,氣體的熵比固體大,反應(yīng)向熵變?cè)龃蟮姆较蜻M(jìn)行;
C.依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△G=△H-T△S<0分析;
D.催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡.10.【答案】C【解析】【解答】A.反應(yīng)物分子之間發(fā)生的碰撞,不一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有有效碰撞,才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),A不符合題意;B.反應(yīng)過程的自發(fā)性是用于判斷反應(yīng)能否發(fā)生,不能判斷反應(yīng)的速率,B不符合題意;C.該反應(yīng)由氣體轉(zhuǎn)化為固體,因此體系的混亂度減小,ΔS<0,由于該反應(yīng)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則ΔH-TΔS<0,因此ΔH<0,C符合題意;D.該反應(yīng)由氣體轉(zhuǎn)化為固體,因此反應(yīng)的混亂度減小,ΔS<0,由于該反應(yīng)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則ΔH-TΔS<0,因此ΔH<0,C不符合題意;故答案為:C
【分析】A、能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞為有效碰撞;
B、反應(yīng)過程的自發(fā)性只能判斷反應(yīng)能否發(fā)生,不能判斷反應(yīng)發(fā)生的速率;
C、若反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,則ΔH-TΔS<0;
D、若反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,則ΔH-TΔS<0;11.【答案】D【解析】【解答】A.該反應(yīng)當(dāng)中,反應(yīng)前氣體的計(jì)量系數(shù)和為3,反應(yīng)后氣體的計(jì)量系數(shù)和為2,故反應(yīng)的△S<0,A不符合題意;B.加壓向氣體計(jì)量系數(shù)減小的方向移動(dòng),對(duì)于該反應(yīng)來說是正向移動(dòng),SiHCl3平衡產(chǎn)率增大,B不符合題意;C.由題干信息可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),即高溫時(shí)Si的平衡轉(zhuǎn)化率比低溫時(shí)小,C不符合題意;D.由圖可知,當(dāng)>3,SiHCl3平衡產(chǎn)率減小,說明此時(shí)SiHCl3參與了其他的反應(yīng),導(dǎo)致平衡體系內(nèi)SiHCl3濃度降低,產(chǎn)率降低,D符合題意;故答案為:D?!痉治觥緼.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),ΔS<0;
B.增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng);
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng)。12.【答案】B【解析】【解答】A、根據(jù)△G=△H-T△S可知,當(dāng)△G小于0時(shí),反應(yīng)才是自發(fā)進(jìn)行的,A不符合題意;B、△G=△H-T△S<0時(shí),反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,所以△H<0,△S>0的化學(xué)反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,B符合題意;C、可逆反應(yīng)不能完全進(jìn)行,則將2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后放出的熱量小于QkJ,C不符合題意;D、醋酸是弱電解質(zhì),電離時(shí)要吸熱,所以醋酸和氫氧化鈉反應(yīng)放出熱量要小于硝酸和氫氧化鈉反應(yīng)放出的熱量,D不符合題意;故答案為:B?!痉治觥緼:根據(jù)△G=△H-T△S可知,當(dāng)△G小于0時(shí),反應(yīng)才是自發(fā)進(jìn)行
B:△H<0,△S>0,△H-T△S一定小于零
C:2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng),但不能完全反應(yīng)
D:CH3COOH繼續(xù)電離要吸熱13.【答案】D【解析】【解答】A.,此反應(yīng)屬于氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng),該反應(yīng)為熵減,故<0,故A不符合題意題意B.氣體變?yōu)楣腆w需要釋放能量,因此,故B不符合題意C.用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示平衡,要求反應(yīng)方向是一正一逆,且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比,若,則該反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),故C不符合題意D.標(biāo)況下,反應(yīng)終的三氧化硫是固體,濃度為定值,即使分離出固體三氧化硫化學(xué)平衡不移動(dòng),對(duì)廢氣的轉(zhuǎn)化無影響,故D符合題意故答案為:D
【分析】A.根據(jù)正反應(yīng)是氣體減少的反應(yīng)即可判斷熵變
B.根據(jù)固體到氣體吸熱,放出熱量減少即可判斷
C.根據(jù)轉(zhuǎn)化成某物質(zhì)的正逆速率相等即可判斷
D.對(duì)于此反應(yīng),固體不影響化學(xué)平衡14.【答案】B【解析】【解答】A.若0.1molX和0.2molY完全轉(zhuǎn)化為0.3molZ,則放出的能量為0.1akJ,但該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物,所以放出的熱量小于0.1akJ,故A不符合題意;B.該反應(yīng)焓變小于零,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B符合題意;C.降低溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)減小,正逆反應(yīng)速率均減小,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng),即正向移動(dòng),故C不符合題意;D.反應(yīng)平衡時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,v(Y)正=v(Y)逆,不同物質(zhì)反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比,所以3v(Y)逆=2v(Z)逆,則3v(Y)正=2v(Z)逆,故D不符合題意;故答案為B?!痉治觥緼.可逆反應(yīng),放出熱量減少
B.?H=﹣akJ·mol-1(a>0),放熱
C.降溫,速率會(huì)減小,平衡移動(dòng),向著正方向移動(dòng)
D.平衡時(shí),v(Y)正=v(Y)逆,根據(jù)化學(xué)計(jì)量系數(shù)即可得出結(jié)果15.【答案】B【解析】【解答】根據(jù)反應(yīng)△H-T△S<0時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,△H-T△S>0時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,據(jù)此判斷?!鱄>0,△S>0,低溫下,△G=△H-T△S>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下,△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,所以選項(xiàng)A、C、D項(xiàng)不符合題意、選項(xiàng)B符合題意;故答案為:B。
【分析】若反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則△H-T△S<0,據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行分析。16.【答案】D【解析】【解答】A.298K時(shí)甲醇是液體,①是焓減熵減的反應(yīng),故A不符合題意;
B.16g的物質(zhì)的量是0.5mol,含有的極性鍵數(shù)目為2.5,故B不符合題意;
C.反應(yīng)②的方程式為2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O,消耗2mol甲醇轉(zhuǎn)移4mol電子,3因此由1mol生成1molHCHO轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,故C不符合題意;
D.DHA中兩個(gè)飽和碳原子和兩個(gè)羥基中的氧原子均是雜化,1molDHA中雜化的碳原子數(shù)和氧原子數(shù)均為2,故D符合題意;
故答案為:D
【分析】A.根據(jù)甲醇是液體,該反應(yīng)是熵減焓減反應(yīng);
B.一個(gè)甲醇分子含有5個(gè)共價(jià)鍵,結(jié)合質(zhì)量計(jì)算出物質(zhì)的量即可計(jì)算;
C.寫出方程式即可計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù);
D.一個(gè)DHA中sp3雜化的為2個(gè),即可判斷。17.【答案】D【解析】【解答】A.恒溫恒壓下,且的反應(yīng)在任何條件下均有,則且的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,A項(xiàng)不符合題意;B.非自發(fā)的反應(yīng),改變條件,不會(huì)改變結(jié)果,則通過改變條件不能使其成為自發(fā)反應(yīng),B項(xiàng)不符合題意;C.相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大,固態(tài)時(shí)熵值最小,C項(xiàng)不符合題意;D.反應(yīng)的,在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則,即該反應(yīng)的,D項(xiàng)符合題意;故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)ΔH-TΔS<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行分析;
B.ΔH>0,ΔS<0的反應(yīng)在任何條件下均不能自發(fā)進(jìn)行;
C.同一種物質(zhì)的熵:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)。18.【答案】D【解析】【解答】A.銨鹽的溶解、酸堿中和反應(yīng)都是自發(fā)過程,電解熔融氧化鋁不是自發(fā)過程,故A正確;
B.,常溫下自發(fā),說明反應(yīng)放熱,但不能說明化學(xué)反應(yīng)速率快,故B錯(cuò)誤;
C.室溫下,H2(g)和O2(g)混合無液態(tài)水生成,說明,故C錯(cuò)誤;
D.已知,T=980K時(shí),△G=0,該反應(yīng)的,則,故當(dāng)溫度低于980K時(shí),CO將發(fā)生分解,故D正確。
故選D。
【分析】依據(jù)能發(fā)生自發(fā)反應(yīng)判斷。19.【答案】D【解析】【解答】A.根據(jù)燃燒熱的定義可知:C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.40kJ·mol?1,C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJ·mol?1,反應(yīng)C(石墨)→C(金剛石)的ΔH=(-393.51kJ·mol?1)-(-395.40kJ·mol?1)=1.89kJ·mol?1>0,ΔS=S(金剛石)-S(石墨)=2.4J·K?1·mol?1-5.7J·K?1·mol?1=-3.3J·K?1·mol?1<0,A不符合題意;B.由公式?G=?H?T?S可知,該反應(yīng)?G=1.89kJ·mol?1-298K×(-3.3J·K?1·mol?1)=2.8734kJ·mol?1,B不符合題意;C.由A選項(xiàng)可知,反應(yīng)C(石墨)→C(金剛石)是吸熱反應(yīng),說明質(zhì)量相同時(shí),石墨的能量較低,則石墨比金剛石穩(wěn)定,C不符合題意;D.由于金剛石的密度比石墨大,故質(zhì)量相同時(shí),金剛石的體積小,則反應(yīng)C(石墨)→C(金剛石)是體積減小的過程,由影響相變速率的因素可知,隨著體積差的增大,增大壓強(qiáng),成核速率加快,有利于相變向密度大的多面體方向轉(zhuǎn)變;故超高壓條件下,石墨有可能變?yōu)榻饎偸?,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)燃燒熱的定義;B.利用公式?G=?H?T?S計(jì)算;C.由A選項(xiàng)可知,能量越低,越穩(wěn)定;D.依據(jù)影響相變速率的因素可知,隨著體積差的增大,增大壓強(qiáng),成核速率加快,有利于相變向密度大的多面體方向轉(zhuǎn)變分析。20.【答案】C【解析】【解答】A.對(duì)于△H<0、△S>0的反應(yīng)都有△G<0,即在任何溫度下均能發(fā)生,故A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)中CaCO3為固體,增加CaCO3的量,不影響反應(yīng)速率,則平衡不移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù),故C正確;
D.在其他外界條件不變的情況下,汽車排氣管中使用催化劑,不能改變產(chǎn)生尾氣的反應(yīng)方向,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
【分析】A.根據(jù)即可判斷該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行;
B.固體或者液體濃度視為定值,改變其物質(zhì)的量,濃度不變,不影響其平衡移動(dòng);
D.催化劑同等速率加快化學(xué)反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng)。21.【答案】(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ·mol-1;>;高溫(2)-28.5;K=;減??;ac(3)壓強(qiáng)減小,使CO2+H2OH2CO3向左移動(dòng)(4)O2;CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O【解析】【解答】(1)1mol碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí),吸收了131.6kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ·mol-1;該反應(yīng)氣體物質(zhì)的量增大,所以△S>0;△H>0、△S>0,高溫條件下,所以該反應(yīng)在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行;
(2)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJmol-1ⅠC(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJmol-1Ⅱ根據(jù)蓋斯定律Ⅰ-Ⅱ×3得Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=489.0kJmol-1-172.5kJmol-1×3=-28.5kJmol-1,故a=-28.5;②平衡常數(shù)=生成物濃度系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積,固體不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式,K=;溫度升高平衡逆向移動(dòng),K減??;③設(shè)容器的體積為V甲Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)起始11轉(zhuǎn)化xx平衡1-x1+x解得x=0.6乙Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)起始21轉(zhuǎn)化xx平衡2-x1+x解得x=1.4a.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量是變量,所以密度是變量,若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故a正確;B.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.6÷1×100%=60%,乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為1.4÷2×100%=70%,乙大于甲,故b錯(cuò)誤;c.甲、乙容器中,CO的平衡濃度之比為(1-0.6)∶(2-1.4)=2:3,故c正確;d.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.6÷1×100%=60%,故d錯(cuò)誤。
(3)打開飲料“雪碧”的瓶蓋,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,使CO2+H2OH2CO3向左移動(dòng),所以有大量氣泡冒出;
(4)在兩極區(qū)分別加入CH3OH和O2,氧氣發(fā)生還原反應(yīng),所以正極加入的物質(zhì)是O2;負(fù)極是甲醇失電子生成碳酸鉀和水,負(fù)極反應(yīng)式是CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O。
【分析】(1)書寫熱化學(xué)方程式注意物質(zhì)的狀態(tài),吸熱反應(yīng)的焓變?yōu)檎担粴怏w減小的反應(yīng)的熵變大于零;根據(jù)自由能判據(jù)分析反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件;
(2)①根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;
②根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義書寫表達(dá)式;升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小;
③根據(jù)化學(xué)平衡的特點(diǎn)和化學(xué)平衡的計(jì)算進(jìn)行分析;
(3)二氧化碳與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),結(jié)合壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響進(jìn)行分析;
(4)甲醇燃料電池甲醇被氧化做原電池的負(fù)極,正極被還原,一般是氧氣。22.【答案】(1)高溫;-49;生成CO反應(yīng)的ΔS更大,更有利于反應(yīng)正向進(jìn)行;降溫冷凝(2)溫度較高時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)得到的產(chǎn)品更多;CO;CO2(g)+C(g)2CO(g)ΔH>0,溫度升高,平衡向正向移動(dòng),CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸升高;8×104【解析】【解答】(1)①直接氯化時(shí)ΔH1=172kJ·mol-1;所以反應(yīng)在高溫有利于自發(fā)進(jìn)行;故答案為:高溫。②已知:a.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=172kJ·mol-1;c.C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ·mol-1;d.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH4=-566.0kJ·mol-1;所以反應(yīng)b.TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g):b=a+2c-d,所以ΔH2=ΔH1+2ΔH3-ΔH4=-49kJ·mol-1;故答案為:-49。③生成CO反應(yīng)的中ΔS更大,所以碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,更有利于反應(yīng)正向進(jìn)行;故答案為:生成CO反應(yīng)的ΔS更大,更有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。④常壓下TCl4的沸點(diǎn)為136℃,大于四氯化碳沸點(diǎn)可用降溫冷凝法將TCl4從碳氯化反應(yīng)的混合體系中分離;故答案為:降溫冷凝。(2)①雖然在200℃平衡時(shí)TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,溫度較高時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)得到的產(chǎn)品更多,所以實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度;故答案為:溫度較高時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)得到的產(chǎn)品更多。②曲線a代表的物質(zhì)的比例隨著溫度升高而增大,CO2(g)+C(g)2CO(g)ΔH>0,溫度升高,平衡向正向移動(dòng),CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸升高,所以曲線a代表的物質(zhì)為CO;故答案為:CO;CO2(g)+C(g)2CO(g)ΔH>0,溫度升高,平衡向正向移動(dòng),CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸升高。③;故答案為:8×104。
【分析】(1)①依據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0分析;②根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;③依據(jù)熵增的原理分析;④利用已知信息分析;(2)①依據(jù)影響反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素分析;②依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析;③利用三段式法計(jì)算。23.【答案】(1)FeAl2S4(或Al2FeS4或FeS?Al2S3或Al2S3?FeS)(2)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+(4)<(5)CD;0.16或5/32;表中數(shù)據(jù)表明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同,因而在該時(shí)刻下對(duì)乙醇選擇性有影響。(6)【解析】【解答】(1)由分析知化合物甲的組成元素是Fe、Al和S,三者的物質(zhì)的量之比為0.01mol:0.02mol:0.04mol=1:2:4,則化合物甲的化學(xué)式為FeAl2S4;
(2)氧化鋁溶于NaOH溶液生成偏鋁酸鈉,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;(3)氣體A為SO2氣體,溶液D含有Fe3+,通入SO2后發(fā)生氧化還原反應(yīng),所得溶液中生成Fe2+和SO42-,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+;(4)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1,反應(yīng)△S<0,滿足△H-T△S<0,則△H1<0;(2)①已知CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1<0;A.使用催化劑甲不影響平衡的移動(dòng),無法提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率,A不符合題意;B.使用催化劑乙不影響平衡的移動(dòng),無法提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率,B不符合題意;C.降低反應(yīng)溫度平衡正向移動(dòng),可提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率,C符合題意;D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),可提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率,D符合題意;E.增大CH3COOH和H2的初始投料比,即相當(dāng)于增大CH3COOH的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可提高H2的轉(zhuǎn)化率,但CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率降低,E不符合題意;故答案為:CD;②控制CH3COOH和H2初始投料比為1:1.5,673K時(shí),在甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),乙酸轉(zhuǎn)化率50%,此時(shí)容器體積為1.0L,若CH3COOH初始加入量為2.0mol,乙醇的選擇性為0%,則反應(yīng)Ⅰ中:CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)起始(mol/L)2301轉(zhuǎn)化(mol/L)110.40.4平衡(mol/L)110.40.4反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K==0.16;③表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同,因而在該時(shí)刻下對(duì)CH3COOH轉(zhuǎn)化成CH3CH2OH的選擇性有顯著的影響;
(6)從表中數(shù)據(jù)分析,在催化劑乙的作用下,乙醇的選擇性更大,說明催化劑乙對(duì)反應(yīng)Ⅰ催化效果更好,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,說明使用催化劑乙的反應(yīng)過程中活化能更低,故圖為?!痉治觥竣?固體甲在空氣中灼燒生成的氣體A能使品紅褪色,加熱后恢復(fù)紅色,說明氣體A為SO2,且物質(zhì)的量為=0.04mol;固體乙用NaOH溶解后并過濾,固體丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液變紅色,說明固體丙為Fe2O3,其物質(zhì)的量為=0.005mol;固體乙有部分固體能溶解于NaOH,質(zhì)量為1.82g-0.8g=1.02g,若為Al2O3,則其物質(zhì)的量為=0.01mol,此時(shí)固體甲中含有的三種元素的總質(zhì)量為0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,則固體乙為Fe2O3和Al2O3的混合物;
(4)結(jié)合ΔH-TΔS<0進(jìn)行分析;
(5)①提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率,則應(yīng)使平衡正向移動(dòng),結(jié)合平衡移動(dòng)的影響因素分析;
②根據(jù)平衡三段式進(jìn)行計(jì)算;
③根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析;
(6)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析甲乙催化劑的催化效果,從而畫出圖像;24.【答案】(1)能(2)=;<;>;溫度的升高,反應(yīng)速率逐漸加快,相同時(shí)間內(nèi)SO3轉(zhuǎn)化的量逐漸增大,越來越接近平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率;BE【解析】【解答】(1)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是“”,的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。常溫下該反應(yīng)的=-113.0kJ/mol-298K×[-0.1kJ/(mol·K)]=-83.2kJ/mol<0,所以,該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。故答案為:能。(2)①因平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),觀察圖像可知,X點(diǎn)與Y點(diǎn)溫度相同,平衡常數(shù)不變,故K(X)=K(Y);Z點(diǎn)與X點(diǎn)均在曲線I上,且Z點(diǎn)的SO3轉(zhuǎn)化率高于X點(diǎn),故K(X)<K(Z)。答案為:=;<。②Y點(diǎn)位于曲線Ⅱ上,且轉(zhuǎn)化率低于同溫度下X的平衡轉(zhuǎn)化率,故反應(yīng)應(yīng)正向進(jìn)行,故Y點(diǎn)的反應(yīng)速率為:υ正>υ逆。答案為:>。③因隨著溫度的升高,反應(yīng)速率逐漸加快,相同時(shí)間內(nèi)SO3轉(zhuǎn)化的量逐漸增大,越來越接近平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率,故曲線Ⅱ逐漸逼近曲線I。答案為:溫度的升高,反應(yīng)速率逐漸加快,相同時(shí)間內(nèi)SO3轉(zhuǎn)化的量逐漸增大,越來越接近平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率。④A.使用合適的催化劑只
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