人教版化学选修4:第二章第四节知能演练轻松闯关
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人教版化学选修4电子题库 第二章第三节第1课时知能演练轻松闯关1.模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)H 2(g)+Br 2(g)反响。
以下四个图中可以表示该反响在一定条件下为可逆反响的是( )解析:选C 。
C 项说明三种物质共存,是可逆反响。
2.298 K 时,合成氨反响的热化学方程式为:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH =-92.4 kJ/mol ,在该温度下,取1 mol N 2和3 mol H 2放在密闭容器内反响。
以下说法正确的选项是( )A .在有催化剂存在的条件下,反响放出的热量为92.4 kJB .有无催化剂该反响放出的热量都为92.4 kJC .反响放出的热量始终小于92.4 kJD .假设再充入1 mol H 2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ解析:选C 。
该反响为可逆反响,正向不可能进展到底,所以1 mol N 2和3 mol H 2反响放出的热量始终小于92.4 kJ ,C 正确。
3.(2023·吉林一中高二检测)密闭容器中,反响2X(g) Y(g)+Z(s)已到达平衡,以下表达正确的选项是( )A .假设升高温度,X(g)的浓度增大,那么正反响为吸热反响B .假设容器体积不变,在平衡混合物中参加少量Z(s),那么平衡向左移动C .压强变化对该平衡没有影响D .假设容器体积不变,参加氦气平衡不移动解析:选D 。
假设升温,X(g)的浓度增大,说明平衡左移,正反响为放热反响,A 错误;Z 是固体,参加少量Z(s),平衡不移动,B 错;正反响方向体积缩小,压强改变平衡会移动,C 错;假设容器体积不变,参加氦气没有改变各物质的浓度,平衡不移动,D 正确。
4.对于恒容密闭容器中发生的可逆反响N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH <0,能说明反响到达化学平衡状态的为( )A .断开一个NN 键的同时有6个N —H 键生成B .混合气体的密度不变C .混合气体的平均相对分子质量不变D .N 2、H 2、NH 3分子数比为1∶3∶2的状态 解析:选C 。
高中化学学习材料唐玲出品1.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金网为电极材料的海水电池。
在这种电池中,下列描述正确的是( )①铝合金理论上不会被消耗②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A.②③B.②④C.①②D.①④解析:选A。
较活泼的铝合金为负极(②对、①不对),PtFe合金网为正极,海水是电解液(③对),负极上发生氧化反应(④错)。
2.如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不.正确的是( )A.a电极是负极B.b电极的电极反应为:4OH--4e-===2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析:选B。
分析氢氧燃料电池原理示意图可知a极为负极,其电极反应为:2H2-4e-===4H+,b极为正极,其电极反应为:O2+2H2O+4e -===4OH-,电池总反应式为:2H2+O2===2H2O。
H2为还原剂,O2为氧化剂,H2、O2不需全部储藏在电池内。
3.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是( )A.CH3OH(g)+O2(g)-2e-===H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)B.O2(g)+4H+(aq)+4e-===2H2O(l)C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-===CO2(g)+6H+(aq)D.O2(g)+2H2O(l)+4e-===4OH-解析:选C。
该原电池的负极反应物为甲醇,负极反应式中不应该出现氧化剂,而A、B、D 项中电极反应物中均出现氧化剂氧气,所以A、B、D不正确。
4.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是( )A .电池工作时,锌失去电子B .电池正极的电极反应式为2MnO 2(s)+H 2O(l)+2e -===Mn 2O 3(s)+2OH -(aq)C .电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D .外电路中每通过0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小6.5 g解析:选C 。
一、单项选择题1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生解析:选D。
金属腐蚀的本质,主要是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触,腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,所以A错误;电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程,不需要通过电流,所以B错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,而不是负极吸收氧气,所以C错误;只有选项D正确。
2.下列情况与电化学无关的是()A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀H2SO4反应时,滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快D.镀锌铁比镀锡铁更耐用解析:选B。
铝片与O2反应表面生成一层致密的氧化物薄膜,防止内部被腐蚀,与电化学无关。
3.某课外小组学生研究金属腐蚀的条件和速率,用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放在玻璃钟罩里保存相同的一段时间,下列对实验结束时现象的描述不.正确的是()A.装置Ⅰ左侧的液面一定会下降B.装置Ⅰ的左侧液面比装置Ⅱ的左侧液面低C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀解析:选B。
Ⅱ中铁钉与铜丝相连,金属活动性相差较大,且用挥发性盐酸,因此装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重,C选项正确。
Ⅰ中虽然也用了盐酸,但铁钉与铁丝相连,腐蚀不及Ⅱ,由于均发生了2H++2e-====H2↑,Ⅰ和Ⅱ均生成了气体,液面都会下降,装置Ⅱ的左侧液面比装置Ⅰ的左侧液面低,A选项正确,B选项错误;Ⅲ中虽然铁丝也与铜丝相连,但由于所装试剂为不挥发性硫酸,因此铁钉几乎没被腐蚀,D选项正确。
一、单项选择题1.下列对溶解平衡的叙述正确的是()A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀达到溶解平衡时,沉淀速率和溶解速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解解析:选B。
反应开始时,各离子的浓度没有必然的联系,则A项不正确;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等,即C项不正确;沉淀达到溶解平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,不能促进溶解。
2.(2012·长春高二月考)下列说法正确的是()A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积C.可用离子积Q c与溶度积K sp的比较来判断沉淀溶解平衡进行的方向D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的解析:选C。
溶度积应是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中各离子浓度幂的乘积,A错。
溶度积与温度有关,B错。
Ca(OH)2的K sp随温度升高而减小,D错。
3.下列说法中正确的是()A.饱和石灰水中,加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH增大B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度会减小C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下K sp(AgCl)>K sp(AgI) D.硬水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO-3、SO2-4,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+解析:选C。
A项中温度升高,Ca(OH)2溶解度降低,有Ca(OH)2析出,但溶液仍饱和,pH 变小,A项错误;B项中加入NaCl,平衡左移,由勒夏特列原理知,溶液中离子的总浓度会增大,B项错误;沉淀总是向溶解度更小的方向转化,C项中现象说明AgI的溶解度小于AgCl,对于阴、阳离子个数相等的难溶物,溶解度越小,K sp越小,C项正确;D项加热煮沸,只能降低Ca2+、Mg2+的浓度,而不可能完全除去,D项错误。
1.(2012·天津一中高一检测)据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是()A.N4是N2的同素异形体B.N4和N2是同种物质C.相同质量的N4和N2所含原子个数比为1∶2D.N4的摩尔质量是56 g解析:选A。
同素异形体是同种元素形成的不同单质,故A正确;N4和N2是不同的物质,B不正确;相同质量的N4和N2所含原子个数比为1∶1,C不正确;N4的摩尔质量是56 g/mol,D不正确。
2.已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4。
下列装置中不.适宜做氨气的尾气吸收的是()解析:选C。
NH3极易溶于水,C装置吸收NH3时会倒吸。
3.(2012·东莞高一检测)在同温同压下,已知甲容器中HCl气体所含的原子数与乙容器中NH3所含的原子数相等。
则下列说法正确的是()A.甲乙容器的体积相同B.甲乙容器的体积比为1∶2C.HCl与NH3的质量相同D.HCl与NH3的质量比为73∶17解析:选D。
根据“甲容器中HCl气体所含的原子数与乙容器中NH3所含的原子数相等”可知HCl和NH3的分子数之比为2∶1,所以HCl与NH3的质量比为73∶17,选项D正确。
4.为了检验某固体物质中是否含有NH+4,你认为下列试纸和试剂一定用不.到的是()①蒸馏水②NaOH溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸A.①⑤B.④⑤C.①③D.①④⑤解析:选B。
NH+4的检验:在含有NH+4的溶液中加入强碱(OH-)并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则证明原溶液中含有NH+4则一定不会用到的是④蓝色石蕊试纸和⑤稀硫酸。
5.(2012·大同高一质检)如图是进行气体性质实验的常用装置,下列对有关实验现象的说法中不.正确的是()A.若水槽中是NaOH溶液,试管中是Cl2,可看到液面上升,试管中黄绿色褪去B.若水槽中是水,试管中是NO2,可看到试管中液面上升并充满整个试管C.若水槽中是水(并滴有一定量酚酞),试管中是NH3,可看到液面上升并呈红色D.若水槽中和试管中都是氯水,光照后可在试管中收集到氧气解析:选B。
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)1.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是( )①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种可再生能源 ④燃烧时放出大量的热A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④解析:选D 。
C 2H 6O 可以通过酿造方法制得,可知乙醇是一种可再生能源,乙醇完全燃烧的反应方程式为C 2H 6O +3O 2――→点燃2CO 2+3H 2O ,可知产物不引起污染,有机物燃烧时都发生氧化反应,这并不是乙醇作为燃料的优点。
2.下列有关能量转换的说法不.正确的是( ) A .煤燃烧是化学能转化为热能的过程B .化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C .动物体内葡萄糖被氧化成CO 2是热能转变成化学能的过程D .植物通过光合作用将CO 2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 解析:选C 。
C 项葡萄糖被氧化成CO 2是化学能转化成热能。
3.已知下列热化学方程式:12CH 4(g)+O 2(g)===12CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =-445.15 kJ/molCH 4(g)+32O 2(g)===CO(g)+2H 2O(l) ΔH =-607.3 kJ/molCH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l)ΔH =-890.3 kJ/molCH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(g)ΔH =-802.3 kJ/mol则CH 4的燃烧热为( )A .445.15 kJ/molB .607.3 kJ/molC .890.3 kJ/molD .802.3 kJ/mol解析:选C 。
CH 4燃烧热是指1 mol CH 4完全燃烧生成气态CO 2和液态水放出的热量。
A 错,因CH 4不为1 mol ,B 错,因燃烧产物不是CO 2,D 错,H 2O 不是液态。
4.下列热化学方程式叙述正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( )A .C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g)ΔH =-1367.0 kJ·mol -1(燃烧热)B .NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l)ΔH =+57.3 kJ·mol -1(中和热)C .S(s)+O 2(g)===SO 2(g)ΔH =-296.8 kJ·mol -1(反应热)D .2NO 2===O 2+2NOΔH =+116.2 kJ·mol -1(反应热)解析:选C 。
一、单项选择题1.下列有关电池的说法不.正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极解析:选B。
锂离子电池可以充电,再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流由铜流向锌,而电子是由锌流向铜,B项错;电池的实质即是化学能转化成电能,C项正确;Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。
2.(2011·高考海南卷)一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-====2H2O;NiO(OH)+H2O+e-====Ni(OH)2+OH-,当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是()A.H2O的还原B.NiO(OH)的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化解析:选D。
该充电电池的反应方程式为:H 2+2NiO(OH)放电2Ni(OH)2。
电池充电时,充电与外电源正极连接的电极为阳极,发生氧化反应,Ni(OH)2被氧化。
3.(2012·石家庄高二检测)电动自行车由于灵活、快捷、方便,已成为上班族的主要代步工具,其电源常采用铅蓄电池,铅蓄电池放电时发生下列变化:负极:Pb+SO2-4-2e-====PbSO4正极:PbO2+4H++SO2-4+2e-====PbSO4+2H2O使用该电池时,若外电路上转移电子0.05 mol,则消耗H2SO4的物质的量为()A.0.025 mol B.0.05 molC.0.1 mol D.0.2 mol解析:选B。
据铅蓄电池放电时正、负极反应知n(H2SO4)=n(电子)=0.05 mol,故选B。
4.(2012·荆州高二检测)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料电池说法正确的是()A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极B.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:2C4H10+26e-+13O2-====4CO2+5H2OC.通入空气的一极是负极,电极反应为:O2+4e-====2O2-D.电池的总反应是:2C4H10+13O2====8CO2+10H2O解析:选D。
化学选修4第二章知识点总结一、章节概述本章节主要介绍了化学反应的基本原理和概念,包括化学反应的类型、化学方程式的书写规则、反应速率的影响因素以及化学平衡的概念。
二、化学反应类型1. 合成反应- 定义:两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。
- 举例:N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)2. 分解反应- 定义:一种物质分解生成两种或两种以上的物质的反应。
- 举例:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)3. 置换反应- 定义:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和化合物的反应。
- 举例:Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)4. 还原-氧化反应(红ox反应)- 定义:反应中涉及电子转移的反应,通常伴随着氧化剂和还原剂的产生。
- 举例:2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)三、化学方程式的书写规则1. 守恒原则- 确保方程式两边的原子数相等。
2. 条件标注- 反应条件如温度、压力、催化剂等应在方程式旁边标注。
3. 状态标记- 反应物和生成物的物理状态(s, l, g, aq)应在化学式后面标注。
四、反应速率的影响因素1. 浓度- 反应速率通常与反应物的浓度成正比。
2. 温度- 温度升高,反应速率通常加快。
3. 催化剂- 催化剂可以改变反应速率,但不改变反应的平衡位置。
4. 表面积- 反应物的表面积增大,反应速率加快。
五、化学平衡1. 动态平衡- 反应物和生成物同时以相等的速率进行反应和生成,宏观上看不到变化。
2. 平衡常数- 描述反应平衡状态的一个量,与温度有关。
3. 勒夏特列原理- 系统会调整自身以减少外界条件变化带来的影响。
六、本章重要实验1. 实验名称- 实验目的、原理、步骤、注意事项。
2. 实验名称- 实验目的、原理、步骤、注意事项。
七、习题解析1. 题目- 解答步骤、关键点分析。
2. 题目- 解答步骤、关键点分析。
一、单项选择题1.(2012·东北师大附中高二测试)知道了某过程有自发性之后,则()A.可判断出过程的方向B.可确定过程是否一定会发生C.可预测过程发生完成的快慢D.可判断过程的热效应解析:选A。
判断某反应是否自发,只是判断反应的方向,与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
2.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是()A.化学反应的熵变与反应的方向无关B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D.熵值增大的反应都能自发进行解析:选C。
熵值增大的反应,即ΔS>0的反应容易自发进行,所以熵变与反应的方向有关;熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素,所以B错;自发反应不一定ΔS>0,故D错。
3.(2012·九江高二质检)下列过程属于熵增加的是()A.一定条件下,水由气态变为液态B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)C.HCl(g)+NH3(g) ===NH4Cl(s)D.NH4HCO3(s) ===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)解析:选D。
同一物质由气态变液态或化学反应中气体物质的量减少,都是熵减的,气体物质增加的是熵增加的,故A、B、C是熵减少,D是熵增加。
4.能用焓判据判断下列过程方向的是()A.湿的衣服经过晾晒变干B.硝酸铵溶于水C.100 ℃时的水蒸气凝结成水D.25 ℃、101 kPa时2N2O5(g) ===4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol-1能自发进行解析:选C。
湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程,该过程虽然吸收热量,但熵值增大,熵增效应超过了能量效应;100 ℃时水蒸气凝结成水是自发过程,因为该过程释放了能量,使体系能量降低,符合题意;D项中反应是吸热反应,同时又是熵增反应,熵增效应同样超过了能量效应。
5.对反应的方向起作用的因素的判断不.正确的是()A.有时焓变对反应的方向起决定性作用B.有时熵变对反应的方向起决定性作用C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素D.任何情况下,温度都不可能对反应的方向起决定性作用解析:选D。
根据ΔG=ΔH-T·ΔS,若ΔH>0,ΔS>0时,温度(T)很高,可能ΔG<0,反应自发进行,若ΔH<0,ΔS<0,温度很低,可能ΔG<0,反应自发进行,此时T起决定作用。
6.碳铵是重要的农用肥料,在冬季及早春等季节使用较好。
碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是()A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳铵分解是因为外界给予了能量C.碳铵分解是吸热反应,根据焓判据该反应不能自发进行D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解解析:选A。
由题意知:(NH4)2CO3(s) ===2NH3(g)+H2O(l)+CO2(g)ΔH>0,ΔS>0,反应能自发进行,故ΔH-TΔS<0,说明熵变对反应的方向起决定性作用,故选A。
7.(2012·大庆高二测试)某化学反应其ΔH=-122 kJ·mol-1,ΔS=-431 J·mol-1·K-1,则以下关于此反应的自发性描述中正确的是()A.在任何温度下都能自发进行B.仅在低温下自发进行C.仅在高温下自发进行D.在任何温度下都不能自发进行解析:选B。
ΔH<0,ΔS<0,低温有利于自发进行。
二、双项选择题8.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为()①C(s,石墨)+O2(g) ===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ/mol②C(s,金刚石)+O2(g) ===CO2(g)ΔH=-395.4 kJ/mol关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是()A.石墨转化成金刚石是自发的过程B.金刚石转化成石墨是自发的过程C.石墨比金刚石能量高D.石墨比金刚石稳定解析:选BD。
由①-②得C(s,石墨) ===C(s,金刚石)ΔH=+1.9 kJ/mol,根据焓判据,则说明金刚石变成石墨是自发的,B正确。
ΔH>0,说明石墨变成金刚石需吸收能量,则金刚石比石墨能量高、不稳定。
9.在图A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。
若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占有了两个容器,如图(2)所示。
这是一个不伴随能量变化的自发过程。
关于此过程的下列说法不.正确的是()A.此过程是混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程,即熵增大的过程B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出C.此过程从有序到无序,混乱度减小D.此过程是自发可逆的解析:选CD。
由题意分析,气体混合是混乱度增大的过程,即熵增;这一过程为自发的过程,没有能量的变化,但是不可逆,不能自发的转化为混合前的状态。
三、非选择题10.有A、B____________;另两个反应中,在温度高于________℃时可自发进行的反应是________;在温度低于________℃时可自发进行的反应是________。
解析:解题时明确ΔH、ΔS与反应方向的关系。
放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。
放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,具体温度可以根据ΔH-TΔS=0计算出来。
故C 在任意温度下均自发进行,B在任意温度下均不能自发进行。
对于A反应ΔH-TΔS=10.5 kJ·mol-1-T×30.0×10-3 kJ·mol-1·K-1=0,故T=350 K,即t=77 ℃;对于D反应ΔH -TΔS=-11.7 kJ·mol-1-T×(-105.0)×10-3kJ·mol-1·K-1=0,故T=111.4 K,即t =-161.6 ℃。
答案:C B77A-161.6 D11.(1)常温下,反应C(s)+CO2(g) ===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH________0(填写“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO====2CO2+N2在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH____0。
解析:(1)反应不能自发进行的判据为:ΔH-TΔS>0,由反应方程式得ΔS>0,则ΔH>0。
(2)该反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,由2NO+2CO===2CO2+N2可知,该反应ΔS<0,则ΔH一定小于0。
答案:(1)>(2)<12.(2012·黄冈高二检测)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用a A(g)+b B(g)c C(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):分析图像,回答下列问题:(1)在图像反应Ⅰ中,若p1>p2,则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应,由此判断,此反应自发进行,必须满足的条件是________。
(2)在图像反应Ⅱ中,T1________T2(填“>”、“<”或“=”),该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图像反应Ⅲ中,若T2>T1,则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)在图像反应Ⅳ中,若T 1>T 2,则该反应能否自发进行?__________________________。
解析:反应 Ⅰ 中,恒压下温度升高,α(A)减小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH <0;由p 1>p 2知,恒定温度时压强越大,α(A)越大,即增大压强平衡向右移动,说明此反应为气体分子数减少的反应(a +b >c ),即熵减反应,ΔS <0。
放热、熵减反应只能在低温下自发进行。
反应Ⅱ中,T 2温度下反应先达到平衡状态,说明T 2>T 1;温度越高,平衡时C 的物质的量越小,即升高温度,平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH <0。
反应Ⅲ中,同一温度下,增加B 的物质的量,平衡向右移动,φ(C)增大;但当B 的物质的量达到一定程度后,对C 的稀释作用会大于平衡右移对C 的影响,φ(C)又减小,出现如图所示的曲线。
若T 2>T 1,温度越高,φ(C)越小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH <0。
反应Ⅳ中,在恒温下压强变化对α(A)没有影响,说明压强变化不能影响平衡,此反应为气体分子数不变的反应(a +b =c ),反应过程中熵变很小,ΔS ≈0,若T 1>T 2,恒压下温度越高,α(A)越大,说明升高温度平衡向右移动,正反应为吸热反应,ΔH >0,则ΔH -T ΔS >0,反应不能自发进行。
答案:(1)放热 减少 低温 (2)< 放热 (3)放热 (4)不能自发进行 13.(2012·安阳高二测试)化学反应自发的综合判据是自由能变化ΔG ,已知ΔG =ΔH -T ΔS <0(ΔH 为焓变,ΔS 为熵变,T 为反应进行时所需的温度),反应能自发。
工业上用赤铁矿生产铁,可以选择的还原剂有C 和H 2: Fe 2O 3(s)+32C(s)===2Fe(s)+32CO 2(g)ΔH =+233.8 kJ ·mol -1 ΔS =279 J·mol -1·K -1Fe 2O 3(s)+3H 2(g) ===2Fe(s)+3H 2O(g)ΔH =+98 kJ ·mol -1 ΔS =144.2 J ·mol -1·K -1问:哪一种还原剂可使反应自发进行的温度低?(要求计算过程)(取整数即可) 解析:ΔG =ΔH -T ΔS <0为自发过程。
ΔH -T ΔS =0为平衡过程。
用C 作还原剂时, ΔH -T 1ΔS =0,T 1=ΔHΔS=233.8 kJ ·mol-1279×10-3 kJ ·mol -1·K -1=838 K 即C 为还原剂时,T 1>838 K 能自发进行。
用H 2作还原剂时, T 2=ΔH ΔS=98 kJ ·mol -1144.2×10-3 kJ ·mol -1·K -1 =680 K即H 2作还原剂时T 2>680 K 能自发进行。