题目内容

在图1中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（如图2所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中。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中不正确的是 …?(    )?

A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，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，混乱度增大?

D.此过程是自发可逆的?

图1?

图2　理想气体的自发混合

解析：由题意知ΔH=0、ΔS＞0，由ΔH-TΔS知该过程的逆过程不能自发进行，所以D错。

答案：D

练习册系列答案
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（2012?石家庄二模）氨是重要的化工产品之一，研究合成氨反应具有重要意义．σ

（1）已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：N≡N 946.0kJ?mol-1、H-H 436kJ?mol-1、N-H 390.8kJ?mol-1，写出以N2（g）和H2（g）为原料合成NH3（g）的热化学方程式
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-90.8 kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-90.8 kJ?mol-1

（2）某小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，实验结果如图1所示：
①t1时刻改变的条件为
升高温度
升高温度
．
②t2时刻，恒压充入氦气，t3时刻达到平衡．在图中画出t2时刻后的速率变化图象．
（3）相同温度下，A、B、C三个密闭容器，A、B恒容，C带有可自由移动的活塞K，各向其中充入如图2所示反应物，初始时控制活塞K，使三者体积相等，一段时间后均达到平衡．
①达到平衡时，A、C两个容器中NH3的浓度分别为c1、c2，则c1
＜
＜
c2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②达到平衡时，若A、B两容器中反应物的转化率分别为α（A）、α（B），则 α（A）+α（B）
＜
＜
1（填“＞”、“＜”或“=”）．
③达到平衡时，若容器C的体积是起始时的
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，则平衡时容器C中H2的体积分数为
50%
50%

（4）直接供氨式碱性燃料电池（DAFC），以KOH溶液为电解质溶液，其电池反应为 4NH3+3O2═2N2+6H2O，则负极的电极反应式为
2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O
．
（2009?丹东模拟）甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）；△H＞0
（1）一定条件下，向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1molCH3OH（g）和3molH2O（g），20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为
0.01mol/L?s
0.01mol/L?s
．
（2）判断（1）中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）
③④
③④
．
①v正（CH3OH）=v正（CO2）
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
（3）如图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH2OH（g）和2molH2O（g），向B容器中充入1.2molCH3OH（g）和2.4molH2O（g），两容器分别发生上述反应．
已知起始时容器A和B的体积均为aL．试回答：
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，容器B中CH3OH转化率为
75%
75%
A、B两容器中H2O（g）的体积百分含量的大小关系为：B（填“＞”、“＜”、“=”）
＜
＜
A．
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为
1.75a
1.75a
L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）．
甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0．
（1）上述反应的平衡常数表达式为K=
[CH3OH]
[CO][H2]2
[CH3OH]
[CO][H2]2
，以下有关说法正确的是
a
a

a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b．一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c．保持容器体积不变，升高温度可提高CO的转化率
d．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产量
（2）其它条件相同时，在T1、T2（T1＜T2）两个不同温度下可逆反应达到平衡，请在图1中画出CO的转化率随时间变化的示意图．

（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=-c kJ?mol-1
则 CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=
△H=
b-a-4c
2
△H=
b-a-4c
2
kJ?mol-1．
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
C极发生的电极反应式为：
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
，工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有
1.2
1.2
NA个电子发生转移．
（H：1  C：12  O：16）
如图所示，当关闭K时，向A中充入4 mol X、14 mol Y，向B中充入2 mol X、7 mol Y，起始时V(A)=V(B)=a L，在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生下列反应：2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g)；ΔH＜0。达到平衡(Ⅰ)时，B中密度变为原来的，试回答：

(1)设A、B两容器中化学平衡常数分别为K1和K2，则它们的大小关系是K1_________K2(填“大于”“等于”或“小于”)。

(2)B中X的转化率α(X)B为____________。

(3)A中Z和B中的W物质的量的比较：n(Z)A________n(W)B(填“大于”“等于”或“小于”)。

(4)打开K，过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时，B的体积为__________ L(用含a的代数式表示，连通管中气体体积不计)；在温度不变的情况下，要使B容器恢复原来反应前的体积，可采取的措施是_________________________________________________________。

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