题目内容
【题目】有A、B、C、D四个反应，其焓变和熵变如下表所示
反应 | A | B | C | D |
ΔH/kJ·mol－1 | 10.5 | 1.80 | －126 | －11.7 |
ΔS/J·mol－l·K －1 | 30.0 | －113.0 | 84.0 | －105.0 |
(1)在任何温度都能自发进行的反应是________；任何温度下都不能自发进行的反应是________。
(2)高温才可以自发进行的反应是________；低温有利于自发进行的反应是________。
【答案】(1)C B (2)A D
【解析】C反应ΔH<0，ΔS>0任何温度均自发；B反应△H>0，△S<0任何温度不自发；A反应△H>0，ΔS>0高温有利自发反应进行；D反应ΔH<0，ΔS<0低温有利于自发进行。
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【题目】（12分）工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ、脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ·mol－1
H2O(g)=H2O(l) △H=－44 kJ·mol－1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ、脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变 b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等 d．混合气体的密度保持不变
e．1mol CO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③ CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度和体积均相同（T1℃、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | ||
反应I | 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | |||||
1 | ||||||
30min | 1 | |||||
反应II | 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)（填“＞”“＜”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
