题目内容

下列说法或表示方法正确的是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生
B．C（s）+O2（g）=CO（g）△H＜0，则12g C所具有的能量一定高于28g CO所具有的能量
C．已知：2SO2（g）+O2 （g）?2SO3 （g）；△H=-98.3 kJ/mol．将1 mol SO2和0.5 molO2充入一密闭容器中反应，放出49.15 kJ的热量
D．自发反应在恰当条件下才能实现
【答案】分析：A．吸热反应可能自发进行；
B．反应物的总能量大于生成的总能量，该反应为放热反应；
C.2SO2（g）+O2 （g）?2SO3 （g）是可逆反应，二氧化硫与氧气比较完全反应；
D．反应自发性是判断过程进行方向，不能确定过程一定发生反应．
解答：解：A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应，吸热反应可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，故A错误；
B．C（s）+O2（g）=CO（g）△H＜0，是放热反应，则12g C以0.5mol压强所具有的能量一定高于28g CO所具有的能量，12g C所具有的能量不一定高于28gCO所具有的能量，故B错误；
C.2SO2（g）+O2 （g）?2SO3 （g）是可逆反应，1 mol SO2和0.5 molO2充入一密闭容器中反应，二氧化硫与氧气比较完全反应，放出的热量小于49.15 kJ，故C错误；
D．反应自发性是判断过程进行方向，不能确定过程一定发生反应，自发反应在恰当条件下才能实现，如碳的燃烧，故D正确；
故选D．
点评：本题考查化学反应中物质能量与反应热关系、反应热计算、化学反应进行方向等，难度不大，注意D选项对自发性的理解．
练习册系列答案
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对于反应A（g）?2B（g）△H＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中B的体积分数随压强变化的曲线如图所示．回答下列各题．
（1）根据曲线图，分析下列说法正确的是
BC
BC
（填字母）．
A．a、c两点的反应速率：a＞c
B．由状态b到状态a，可以通过加热的方法
C．b、c两点A气体的转化率相等
（2）上述反应在密闭容器（定容）中进行，达到平衡状态的标志是
BE
BE
（填字母）．
A．单位时间内生成n mol A的同时分解2n molB
B．两种气体的体积分数不再改变
C．v正（A）=2v逆（B）
D．混合气体的密度不再发生变化
E．混合气体的压强不再发生变化
（3）若上述反应达平衡时，B气体的平衡浓度为0.1mol?L-1，通过减小体积来增大体系的压强（温度保持不变），重新达平衡后，B气体的平衡浓度
＞
＞
0.1mol?L-1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）在100℃时，将0.40mol的B气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表的数据：
 时间（s） 0 20 40 60 80
n（B）/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n（A）/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下，从反应开始至40s时，以A气体表示的该反应的平均反应速率为
0.000875mol/（L?s）
0.000875mol/（L?s）
；
②上表中n3
=
=
n4（填“＞”、“＜”或“=”），反应A（g）?2B（g）在100℃时的平衡常数K的值为
0.36
0.36
，升高温度后，反应2B（g）?A（g）的平衡常数K的值
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）；
③若在相同情况下最初向该容器中充入的是A气体，要达到上述同样的平衡状态，A气体的起始浓度为
0.1
0.1
mol?L-1．
（2013?乐山一模）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）
 
CH3OH（g）+H2O（g），如图1表示该反应过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是
C
C
（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0；      B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0；     D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）
 
CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
；H2的转化率w（H2）=
56.25%
56.25%
．
②该反应的平衡常数表达式K=
C(CH3OH)?C(H2O)
C(CO2)?C3(H2)
C(CH3OH)?C(H2O)
C(CO2)?C3(H2)
．
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是
BD
BD
 （填字母）．
A．升高温度
B．将CH3OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入1molCO2和4molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：
CH3OH（l）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6kJ?mol-1
CH3OH（l）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6kJ?mol-1
．
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有
甲醇、氢氧化钠、水
甲醇、氢氧化钠、水
_；其负极的电极反应式是：
2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
．
（2012?洛阳模拟）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．

（1）根据图1所示的能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=-234KJ/mol
NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=-234KJ/mol
．
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/K 298 398 498
平衡常数K 4.1×106 K1 K2
①该反应的平衡常数表达式：K=
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
．
②试判断K1
＞
＞
K2（填写“＞”“=”或“＜”）．
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是
c
c
（填字母）．
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2      b．v（N2）正=3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变                        d．混合气体的密度保持不变
（3）对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示，下列说法正确的是
cd
cd
．
a．A、C两点的反应速率：A＞C
b．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
c．A、C两点NO2的转化率：A＜C
d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（4）一定温度下，在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应．若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的
7
8
，则N2的转化率a（N2）=
25%
25%
，以NH3表示该过程的反应速率v（NH3）=
0.05mol/L?min
0.05mol/L?min
．
（2011?江西二模）已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，这是目前普遍使用的人工固氮的方法．请回答下列问题：
（1）450℃时，往一个2L的密闭容器中充入2.6mol H2和1mol N2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：
时间/min 5 10 15 20 25 30
c（NH3）/mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
①5min内，消耗N2的平均反应速率为
0.008mol．L-1
0.008mol．L-1
，此条件下该反应的化学平衡常数K=
0.1（L/mol）2
0.1（L/mol）2
；反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，此时该反应的v（N2）正
＜
＜
v（N2）逆（填写“＞”、“=”或“＜”=）．
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
CE
CE
（填序号字母）
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
B．v（N2）正=3v（H2）逆         C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变      E．容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件，达新平衡时n（H2）=1.60mol，下列说法正确的是
BD
BD
．
A．平衡一定正向移动            B．可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C．可能是降低了容器的温度      D．可能是缩小了容器的体积
（2）450℃时，在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应，各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示：
N2 H2 NH3
起始浓度（mol/L） 0.2 0.3 0.2
平衡浓度（mol/L） a b c
请回答：
①各物质的平衡浓度可能是
B
B
．
A．c=0.5mol/L   B．b=0.5mol/L     C．c=0.4mol/L   D．a=0.3mol/L
②a的取值范围是：
0.1＜a＜0.3
0.1＜a＜0.3
．
③请用数学表达式表示下列量之间的关系：
（I）a与b的关系：
3a=b+0.3
3a=b+0.3
．
（Ⅱ）a、b、c的关系：
c2/（a×b3）=0.1
c2/（a×b3）=0.1
．
（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水可发生下列反应：2N2（g）+6H2O（l）?4NH3（g）+3O2（g），此反应的△S
＞
＞
0（填“＞”、“＜”或“=”），△H=
+1530kJ/mol
+1530kJ/mol
．（已知：H2的燃烧热为285.8kJ/mol）
（1）恒温，容积为1L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示．（已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6KJ?mol- 1），请回答下列问题：精英家教网
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：
 
．
②△H2=
 
KJ?mol-1
③在相同条件下，充入1molSO3和0.5mol的O2则达到平衡时SO3的转化率为
 
；此时该反应
 
（填“放出”或“吸收”）
 
kJ的能量．
（2）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%．
①有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是
 
（填序号）
A．电解水制氢：2H2O 
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑
B．高温使水分解制氢：2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O 
   TiO2   
.
太阳光
2H2↑+O2↑
D．天然气制氢：CH4+H2O 
 高温 
.
 
CO+3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1，测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如上图2所示．从3min到9min，v（H2）=
 
mol?L-1?min-1．
③能说明上述反应达到平衡状态的是
 
（填编号）．
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
（3）工业上，CH3OH也可由CO和H2合成．参考合成反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常数：下列说法正确的是
 
．
温度/℃ 0 100 200 300 400
平衡常数 667 13 1.9×10-2 2.4×10-4 1×10-5
A．该反应正反应是放热反应
B．该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应△S＜0
C．在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1mol CO和0.2mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100
D．工业上采用稍高的压强（5Mpa）和250℃，是因为此条件下，原料气转化率最高．

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