题目内容
【题目】下列关于反应自发性的说法正确的是
A. △H<0、△S>0的反应,有利于自发进行
B. 化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应
C. 凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
D. 自发反应在任何条件下都能自动进行,现象明显
【答案】A
【解析】A.△H<0,△S>0,所有温度下△H-T△S<0,反应自发进行,选项A正确;B.大多数化合反应是放热反应,如C+CO2 2CO是吸热反应,大多数分解反应是吸热反应,尿素分解是放热反应,选项B错误;C.不能单独用焓判据或熵判据判断反应的自发性,所以吸热反应不一定是非自发反应,熵增大的反应不一定是自发反应,选项C错误;D.自发反应是在一定条件下进行的,选项D错误。答案选A。
【题目】CH4、CO2和碳酸都是碳的重要化合物,实现碳及其化合物的相互转化,对开发新能源和降低碳排放意义重大。
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJmol—1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(l) △H2=-128.3kJmol—1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJmol—1
写出由甲烷和氧气合成液态甲醇的热化学方程式:_____________________。
(2)若利用反应①来制备氢气。为了探究温度、压强对反应①的影响,设计以下三组对比实验(温度为400℃或500℃,压强为101kPa或404kPa)。
实验序号 | 温度/℃ | 压强/kPa | CH4初始浓度/ mol·L—1 | H2O初始浓度/ mol·L—1 |
1 | 400 | 101 | 3.0 | 7.0 |
2 | T | 101 | 3.0 | 7.0 |
3 | 400 | P | 3.0 | 7.0 |
Ⅰ、实验1、实验2和实验3比较,反应开始时正反应速率最快的是_________;平衡时CH4的转化率最小的是_________。
Ⅱ、实验2和实验3相比,其平衡常数关系:K2______K3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)科学家提出由CO2制取碳(C)的太阳能工艺如图1所示.
①“重整系统”发生的反应中n(FeO)∶n(CO2)=6∶1,则FexOy的化学式为______;
②“热分解系统”中每分解l mol FexOy,同时生成标准状况下气体体积为_______。
(4)pC类似pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用负对数值。如某溶液中溶质的浓度为1×10—2molL—1,则该溶液中溶质的pC=﹣lg(1×10—2)=2。上图2为25℃时H2CO3溶液的pC﹣pH图。请回答下列问题:
①0<pH<4时,H2CO3溶液中主要存在的离子是___________;
②在8<pH<10时,溶液中HCO3—的pC值不随着pH增大而减小的原因是____;
③求H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1= _______________。