题目内容
【题目】下列说法正确的是( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.反应2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0在高温下能自发进行
C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
【答案】C
【解析】
在给定的条件下,无须外界做功,一经引发即能自动进行的化学反应,为自发反应从热力学上判断就是:△G=△HT△S<0。
A. 反应能否自发取决于焓变和熵变的复合判据,对于吸热反应,在一定温度下也能进行,故A错误;
B. 反应2A(g)+B(g)2C(g),ΔH<0,△S<0,所以反应在低温下能自发进行,故B错误;
C. △G=△HT△S<0时,反应能自发进行,适合于所有的过程,故C正确;
D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值依次增大,故D错误;
故选C。
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【题目】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行了探究。已知在不同温度下的化学平衡常数(K1、K2、K3)如表所示。
化学反应 | 焓变 | 平衡 常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g) | ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g) | ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g) | ΔH3 | K3 |
请回答下列问题:
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示);根据反应③判断ΔS________(填“>”“=”或“<”)0,在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有________(填字母,后同)。
A.缩小反应容器的容积 B.增大反应容器的容积
C.升高温度 D.使用合适的催化剂 E.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500 ℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.8 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.15 mol·L-1,则此时v(正)________v(逆)(填“>”“=”或“<”)。