题目内容

(1)科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于________和由________变为________的自然现象，提出了互相关联的________判据和________判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。

(2)在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的________增大，这个原理也叫做________原理。在用来判断过程的方向时，就称为________判据。不难理解，即使是同一种物质，应该存在着________时的熵值最大，________时次之，________时最小的这样一种普遍规律。

(3)由________判据(以焓变为基础)和________判据组合而成的________判据，将更适合于所有的过程。

(1)最低  有序  无序  能量  熵 

(2)熵  熵增  熵  气态  液态  固态 

(3)能量  熵  复合


练习册系列答案
相关题目
甲醇是一种很好的燃料，被称为21世纪的新型燃料．
工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H1=-116kJ?molˉ1
（1）已知：CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ?molˉ1
           H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O （g）△H3=-242kJ?molˉ1
1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气放出
651
651
kJ的热量．
（2）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下在VL容器中制备甲醇．
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
BD
BD
．
A．升高温度                    B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入1mol CO和3mol H2
②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
实验编号 T（℃） n（CO）/n（H2） P（MPa）
1 150 1/3 0.1
2 a 1/3 5
3 350 b 5
A．则上表中剩余的实验条件数据：a=
150
150
、b=
1/3
1/3
．
B．根据反应特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强P1=
0.1
0.1
MPa．
③100℃时，CH3OH（g） CO（g）+2H2（g）反应的平衡常数为
4a2
V2
4a2
V2

（用含a、V的代数式表示）．
（3）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，而甲醇燃料电池具备甲醇燃料容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源．右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型．写出其电极反应式
正极：
3O2+12e-+12H+→6H2O
3O2+12e-+12H+→6H2O

负极：
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
．
（2012?石家庄模拟）科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究．
（1）合成氨的原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，该反应的能量变化如图所示．
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②将0.3mol N2和0.5mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的
7
8
，此时H2的转化率为
30%
30%
；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是
AD
AD
（填选项字母）．
A．向容器中按原比例再充入原料气  B．向容器中再充入一定量H2
C．改变反应的催化剂              D．液化生成物分离出氨
（2）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和TiO2）表面与水发生反应：
2N2（g）+6H2O（1）?4NH3（g）+3O2（g）△H=+1530kJ/mol
又知：H2O（1）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
则2N2（g）+6H2O（g）?4NH3（g）+3O2（g）△H=
+1266
+1266
kJ/mol，该反应的化学平衡常数表达式为K=
C4(NH3)C3(O2)
C2(N2)C6(H2O)
，
C4(NH3)C3(O2)
C2(N2)C6(H2O)
，
，控制其他条件不变，增大压强，K值
不变
不变
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2011?门头沟区模拟）科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究．
（1）目前合成氨的技术原理为：（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ/molN2
该反应的能量变化如图1所示．
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是：
减小
减小
．（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②将一定量的N2（g）和H2（g）放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1mol，H2为0.3mol，NH3为0.1mol．该条件下H2的转化率为
33.3%
33.3%
．
③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是
AD
AD
．
A．向容器中按原比例再充入原料气
B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂
D．液化生成物分离出氨
（2）1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨．其实验装置如图2所示．阴极的电极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．
（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和TiO2）表面与水发生下列反应：2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）；△H=a kJ/mol
进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
T/K 303 313 323
NH3生成量/（10-6mol） 4.8 5.9 6.0
①此合成反应的a
大于
大于
0．（填“大于”、“小于”或“等于”）
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
②已知
O2（g）+2H2（g）2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol则2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）；△H=
kJ/mol
（4）NH4Cl溶液呈酸性，这是由于N
H
+
4
水解的缘故．则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是
NH4++D2O?NH3?HDO+D+
NH4++D2O?NH3?HDO+D+
．
“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）实验测得，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为
 
．（填序号）
A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-142.9kJ?mol-1
B．H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）；△H=-285.8kJ?mol-1
C．2H2+O2=2H2O（l）；△H=-571.6kJ?mol-1
D．H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）；△H=-285.8kJ?mol-1
（2）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤
①CaBr2+H2O
 750℃ 
.
 
CaO+2HBr     
②2HBr+Hg
 100℃ 
.
 
HgBr2+H2
③HgBr2+
 
 250℃ 
.
 
 
       
④2HgO
 500℃ 
.
 
2Hg+O2↑
⑤2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：
 
．并根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：
 
．
（3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题．如图1是其中的一种流程，其中用了过量的碘．
完成下列反应的化学方程式：反应①
 
；反应②
 
．此法制取氢气的最大优点是
 
．
（4）目前有科学家在一定条件下利用水煤气（CO+H2）合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）
CuO/ZnO
CH3OH（g）．甲醇的物质的量与反应温度的关系如图2所示：
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①合成甲醇反应，其反应热△H
 
0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②其它条件不变，对处于E点的体系体积压缩到原来的
1
2
，正反应速率加快，逆反应速率
 
．（填“加快”、“减慢”、“不变”）重新平衡时
c(CH3OH)
c(CO)
 
．（填“增大”、“减小”或“不变”）
③据研究，合成甲醇反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是（用化学方程式表示）
 
．

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