题目内容

反应CH3OH（l）+NH3（g）=H2O（g）+CH3NH2（g）在某温度下自发向右进行，若反应的|△H|=17kJ?mol-1，|△H-T△S|=17kJ?mol-1，则下列关系正确的是（　　）
分析：反应能自发进行，应满则△G=△H-T?△S＜0，以此解答该题．
解答：解：该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明△H-T△S一定是小于0，根据方程式可知该反应的△S＞0，所以如果△H＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下能够自发的向右进行，因此该反应的反应热△H＞0，
故选A．
点评：该题是基础性试题的考查，难度不大．该题的关键是掌握△G=△H-T?△S，并能灵活运用即可，有利于培养学生的逻辑思维能力．
练习册系列答案
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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol液态水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由一定量的CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响，实验结果如右图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是
②③
②③
（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）=
nA
tA
 mol?L-1?min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
③该反应的△H＜0
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时容器中气体密度减小
⑤处于A点时容器中的压强比处于B点时容器中的压强大
（4）在T1温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为
2-a
2
2-a
2
；
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
．
依据事实，填空：
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇液体完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
CH3OH（l）+
3
2
O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ?mol-1
CH3OH（l）+
3
2
O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ?mol-1

（2）已知拆开1molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1

（3）氢氧燃料电池已用于航天飞机．以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式：正极：
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
；负极：
2H2+4OH--4e-═4H2O
2H2+4OH--4e-═4H2O
．
（4）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：该反应的反应方程式可表示为
X+3Y2Z
X+3Y2Z
，平衡时Y气体的转化率
75%
75%
．

物质 X Y Z
初始浓度/mol?L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol?L-1 0.05 0.05 0.1
（5）某核素AZX的氯化物XCl2 1.11g配成溶液后，需用1mol?L-1的硝酸银溶液20ml才能把氯离子完全沉淀下来．则X的质量数为
40
40
；若X的核内中子数为20，则37g XCl2中所含质子的物质的量
18mol
18mol
．
实际上电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡等，它们都可看作是化学平衡的一种．请根据所学化学知识回答下列问题：
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（1）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数表达式为K=
 
．
②上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
 
K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
③已知在常温常压下：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1；H2O（g）=H2O（l）△H=-ckJ?mol-1；则，CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H
 
kJ?mol-1．
（2）常温下，如果取0.1mol?L-1HA溶液与0.1mol?L-1NaOH溶液等体积混合（不计混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=8，请回答下列问题：
①混合后溶液的pH=8的原因（用离子方程式表示）：
 
．
②混合溶液中c（Na+）-c（A-）=
 
mol?L-1（填精确计算结果的具体数字）．
③已知NH4A溶液为中性、将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断NH4HCO3溶液的pH
 
7（填＜、＞、=）
④AgCl在溶液中存在如下平衡AgCl（s）?Ag+（aq）+Cl-（aq），在25℃时，AgCl的Ksp=1.8×10-10．现将足量AgCl分别放入下列液体中：a.100mL蒸馏水b.100mL 0.3mol?L-1AgNO3溶液c.100mL0.1mol?L-1MgCl2溶液充分搅拌后冷却到相同温度，溶液中c（Ag+）由大到小的顺序为
 
（填序号）．
反应CH3OH（l）+NH3（g）=H2O（g）+CH3NH2（g）在某温度下自发向右进行，若反应的|△H|=17kJ?mol-1，|△H-T△S|=17kJ?mol-1，则下列关系正确的是（ ）
A．△H＞0，△H-T△S＜0
B．△H＜0，△H-T△S＞0
C．△H＞0，△H-T△S＞0
D．△H＜0，△H-T△S＜0

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