题目内容
【题目】下列对化学反应方向的说法，正确的是
A.同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减
B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s）能自发进行，则△H<0
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g）△H>0，△S>0，不论在何种条件下都不可能自发
D.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或墒变均可以单独做为判断反应能否自发进行的判据
【答案】B
【解析】
A. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增，A项错误；
B. 常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s) △S＜0，能自发进行主要是因为△H<0，B项正确；
C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g）△H>0，△S>0，根据自由能判据可知，若自发进行，则
，即高温下可自发进行，C项错误；
D. 焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或墒变单独做为判断反应能否自发进行的判据是片面的，应该用复合判据，即
来综合判断，D项错误；
答案选B。
化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当时，反应可自发进行。
【题目】I．反应
Fe2O3（s）+CO（g）
Fe（s）+CO2（g）H<0，在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡．
（1）CO的平衡转化率= ______ 。
（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是 ______
a．提高反应温度 b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂 d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
II．（1）高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。请根据图示回答下列问题：
（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）= ______ 。
（2）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化 （Q1，Q2，Q3均大于0） |
甲 | 1molCO和2molH2 | a1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
乙 | 1molCH3OH | a2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
丙 | 2molCO和4molH2 | a3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是 ______ ．
A c1=c2 B 2Q1=Q3 C 2a1=a3 D a1+a2=1 E 该反应若生成1molCH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量。
【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = －aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= －bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料，在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下，也可合成CH3OH，涉及的反应有：
甲：CO2(g)+3H2(g) 
CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示)，该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样，具有高度的选择性。下列四组实验，控制CO2和H2初始投料比均为1：2.2，经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知，相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响，根据上表所给数据结合反应原理，所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0～5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。