焓变和熵变知识点题库

下列说法正确的是（）

A . 凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的 B . 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变 C . 自发反应在恰当条件下才能实现 D . 自发反应在任何条件下都能实现

下列有关说法正确的是（）

A . CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0 B . 镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C . N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率v（H₂ ）和H₂的平衡转化率均增大 D . 水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应

下列说法正确的是（）

A . 分散系中分散质粒子的直径：Fe（OH）₃悬浊液＞Fe（OH）₃胶体＞FeCl₃溶液 B . 使用催化剂可以改变化学反应的反应热 C . 将碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液分别蒸干并灼烧，所得固体的成分均为氢氧化钠 D . 反应2CO（g）=2C（s）+O₂（g）△H＞0可以自发进行

反应CH₃OH(l)+NH₃(g)=CH₃NH₂(g)+H₂O(g)在某温度自发向右进行，若反应的│△H│=17kJ/mol，│△H-T△S│=17kJ/mol，则下列正确的是（）

A . △H>0，△H-T△S<0 B . △H<0，△H-T△S >0 C . △H>0，△H-T△S >0 D . △H<0，△H-T△S <0

下列说法正确的是（）

A . 铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B . SO₃与Ba(NO₃)₂溶液可得到BaSO₄ ， SO₂与Ba(NO₃)₂溶液可得到BaSO₃ C . 明矾水解生成Al(OH)₃胶体，可用作净水剂 D . 室温下，SiO₂(s)+3C(s)=SiC(s)+2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0

清洁能源的开发、废水的处理都能体现化学学科的应用价值。

（1） Ⅰ.工业上可利用CO₂来制备清洁燃料甲醇，有关化学反应如下：
反应A：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H₁＝－49.6kJ·mol^-1

反应B：CO₂(g)＋H₂ H₂O(g)＋CO(g) △H₂＝＋41kJ·mol^-1

写出用CO(g)和H₂(g)合成CH₃OH(g)反应的热化学方程式：。
（2）反应A可自发进行的温度条件是(填“低温”或“高温”)。
（3）写出两个有利于提高反应A中甲醇平衡产率的条件。
（4）在Cu－ZnO／ZrO₂催化下，CO₂和H₂混和气体，体积比1∶3，总物质的量amol进行反应，测得CO₂转化率、CH₃OH和CO选择性随温度、压强变化情况分别如图所示（选择性：转化的CO₂中生成CH₃OH或CO的百分比）。

①由上图可知，影响产物选择性的外界条件是。

A.温度 B.压强 C.催化剂

②图1中M点温度为250℃，CO₂的平衡转化率为25%,该温度下反应B的平衡常数为（用分数表示）。
（5） Ⅱ.实验室模拟“间接电化学氧化法”处理氨氮废水中NH₄⁺的装置如图所示。以硫酸铵和去离子水配制成初始的模拟废水，并以NaCl调节溶液中氯离子浓度，阳极产物将氨氮废水中的NH₄⁺氧化成空气中的主要成分。

阳极反应式为。
（6）除去NH₄⁺的离子反应方程式为。

下列说法错误的是 ( )

A . 焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 B . 冰融化的过程中，熵值增加 C . 铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程 D . 可以通过改变温度或加催化剂的办法使非自发反应转变为自发反应

汽车尾气净化器中发生的反应为2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g)。一定温度下，在三个体积均为1.0L恒容密闭容器中发生上述反应，测得有关实验数据如下：

容器	温度/（℃）	起始物质的量（mol)				平衡物质的量（mol)
容器	温度/（℃）	NO	CO	N₂	CO₂	N₂	CO₂
I	400	0.2	0.2	0	0		0.12
II	400	0.4	0.4	0	0
III	300	0	0	0.1	0.2	0.075

下列说法正确的是（）

A . 容器I中达到平衡所需时间2s，则v(N₂)=0.06 mol•L^-1·s^-1 B . 该反应的ΔS<0、ΔH<0 C . 达到平衡时，体系中c(CO)关系：c(CO，容器II)>2c(CO，容器I) D . 若起始时向I中充入NO、CO、N₂、CO₂各0.1mol，开始时V_正>V_逆

【加试题】水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。

（1）关于反应H₂(g)＋1/2O₂(g)=H₂O(l)，下列说法错误的是________。

A . 焓变ΔH＜0，熵变ΔS＜0 B . 可以把反应设计成原电池，实现能量的转化 C . 一定条件下，若观察不到水的生成，说明该条件下反应不能自发进行 D . 选用合适的催化剂，有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行
（2） ①根据H₂O的成键特点，画出与图中H₂O分子直接相连的所有氢键(O－H…O)。
②将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中，测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存[H₂O(l)H₂O(g)]时的压强(p)。在图中画出从20℃开始经过100℃的p随T变化关系示意图(20℃时的平衡压强用p₁表示)。
（3）水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强(22.1 MPa)时的水称为超临界水。
①与常温常压的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因。

②如果水的离子积K_w从1.0×10⁻¹⁴增大到1.0×10⁻¹⁰ ，则相应的电离度是原来的倍。

③超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。一定实验条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示，其中x为以碳元素计的物质的量分数，t为反应时间。

下列说法合理的是。

A．乙醇的超临界水氧化过程中，一氧化碳是中间产物，二氧化碳是最终产物

B．在550℃条件下，反应时间大于15 s时，乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全

C．乙醇的超临界水氧化过程中，乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率，而且两者数值相等

D．随温度升高，x_CO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大
（4）以铂阳极和石墨阴极设计电解池，通过电解NH₄HSO₄溶液产生(NH₄)₂S₂O₈ ，再与水反应得到H₂O₂ ，其中生成的NH₄HSO₄可以循环使用。
①阳极的电极反应式是。

②制备H₂O₂的总反应方程式是。

已知反应2NO(g)＋2CO(g)⇌ N₂(g)＋2CO₂(g) △H<0，该反应自发进行的条件是（）

A . 低温自发 B . 高温自发 C . 任意温度下都能自发进行 D . 一定非自发

橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图：在其拉伸过程中有放热现象，反之吸热。25℃、101kPa时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（）

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A . 2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑ B . Ba(OH)₂·8H₂O＋2NH₄Cl＝BaCl₂＋2NH₃↑＋10H₂O C . 2H₂＋O₂＝2H₂O D . CaCO₃＝CaO＋CO₂↑

利用CH₄可消除NO₂的污染，反应原理为：CH₄(g)+2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)，在10L密闭容器中分别加入0.50molCH₄和1.2molNO₂ ，测得不同温度下n(CH₄)随时间变化的有关实验数据如表所示：下列说法正确的是( )

组别

温度/K

物质的量/mol

时间/min

①

T₁

n(CH₄)

0.50

0.35

0.25

0.10

②

T₂

n(CH₄)

0.50

0.30

0.18

0.15

A . 组别①中0∼20min内，NO₂降解速率为0.25mol $\text{[math]}$ L⁻¹ $\text{[math]}$ min⁻¹ B . 由实验数据可知温度T₁>T₂ C . 40min时，表格中M对应的数据为0.15 D . 该反应在高温下不能自发进行

室温下，用0.100 mol·L^－¹ NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L^－¹ 的盐酸和醋酸，如图所示。

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（1）表示滴定盐酸的曲线是。（填I或II）
（2）当醋酸中滴入10 mL NaOH溶液时，溶液中含有的溶质有：；溶液中离子浓度由大到小顺序为：。
（3）当醋酸中滴入20 mL NaOH溶液时，将所得溶液加热，溶液pH随温度变化如图所示。下列说法正确的是。（填序号）
a. 加热促进水的电离和醋酸钠水解

b. 加热使溶液碱性减弱

c. 加热使溶液中c(H⁺)/c(OH^-)比值减小

随着低碳钢等洁净钢技术的发展，Al₂O₃-C耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题：

（1）区分Al₂O₃-C耐火材料和钢的简易方法是。
（2）在埋炭实验条件下，不同碳素材料的Al₂O₃-C耐火材料与铁液之间的可能反应如下：
①2Al₂O₃(s) $\text{[math]}$ 4Al(s)+3O₂(g) △H₁= +3351.4 kJ·mol ^{- 1}

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)   △H₂= -393.5 kJ·mol ^{- 1}

③C(s)+CO₂(g)=2CO(g)   △H₃=+172.5 kJ·mol ^{- 1}

④3C(s)+Al₂O₃(s) $\text{[math]}$ 2Al(s)+3CO(g)   △H₄

则△H₄= kJ·mol^{- 1}。
（3）直接碳热还原氧化铝法除需要高温外，系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起，难以分离。实际生产中，至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法，其反应过程如下：
⑤Al₂O₃(s) +3C(s)+ AlCl₃(g) $\text{[math]}$ 3AlCl(g)+ 3CO(g) △H₅

⑥3AlCl(g) $\text{[math]}$ 2Al(l)+AlCl₃(g) △H₆

反应⑤、反应⑥中吉布斯自由能(△G)与温度(T)的变化关系如图1所示，由此判断反应⑤对应图中的曲线(填“I”或“II”)，试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性：。
（4）在埋炭情况下，碳过剩时，碳的氧化反应主要考虑：C(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)。在实验室研究该反应，一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为p_总)中加入足量的碳和2 mol CO₂(g)，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。

①650℃反应达到平衡时，容器体积为10 L，则平衡时c(CO)=。

②T℃时，若向平衡体系中再充入一定量n(CO)：n(CO₂)=2：3的混合气体，则平衡(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。

③800℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p= [用含p_总的代数式表示，气体分压(p_分)=气体总压(p_总)×体积分数]。
（5） CO可作某熔融盐电池的燃料，电解质为Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物，空气与CO₂的混合气为助燃气，电池在650℃下工作时，负极的电极反应式为。

下列说法错误的是( )

A . 含 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 共1mol的溶液中， $\text{[math]}$ B . 25℃时， $\text{[math]}$ 溶液的 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ 溶液的 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 受热分解为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . 误将钡盐 $\text{[math]}$ 当作食盐食用后，常用0.5%的 $\text{[math]}$ 溶液解毒

已知298K下反应2Al₂O₃(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO₂(g) ΔH=+2171kJ·mol^-1 ΔS=+635.5J·mol^-1·K^-1 ，则此反应（）

A . 高温下可自发进行 B . 任何条件下都可自发进行 C . 任何条件下都不可自发进行 D . 低温下可自发进行

研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是（）

A . △H <0、△S >0的反应在温度低时不能自发进行 B . 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向 C . 反应 CaCO₃(s) = CaO(s)+CO₂(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的△H <0 D . 一定温度下，反应 MgCl₂(l) =Mg(l)+Cl₂(g)的 △H >0、△S >0

一定条件下HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如图所示：

下列说法错误的是（）

A . HCOOH催化脱氢反应在该温度下能自发进行 B . 在历程Ⅰ～Ⅴ中，由Ⅳ到Ⅴ的反应为决速步骤 C . 由反应历程可得出HCOOH中第2个H原子更易脱去 D . 在该反应历程中，HCOOH所有的化学键均发生断裂

$\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合，在一定条件下反应合成尿素： $\text{[math]}$ ，下列有关该反应的说法正确的是（）

A . 反应在一定条件下能自发进行的原因是 $\text{[math]}$ B . 反应的平衡常数 $\text{[math]}$ C . 反应每生成 $\text{[math]}$ 需消耗 $\text{[math]}$ D . 用E表示键能，该反应 $\text{[math]}$

下列说法中，正确的是（）

A . 水汽化的过程中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . 化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的 C . $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，则正丁烷比异丁烷稳定 D . 等质量的固态硫与气态硫完全燃烧的反应热(△H)，前者小于后者

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