题目内容
(1)估计下列各变化过程是熵增还是熵减。
①NH4NO3爆炸:2NH4NO3(s)===2N2(g)+4H2O(g)+O2(g)
②水煤气转化:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
③臭氧的生成:3O2(g)===2O3(g)
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(2)可逆反应A(g)+B(g)![]()
2C(g)在不同温度下经过一定时间,混合物中C的体积分数与温度的关系如右图所示。
①由T1向T2变化时,正反应速率______逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
②由T3向T4变化时,正反应速率______逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
③反应在________温度下达到平衡。
④此反应的正反应为______热反应。
答案 (1)①熵增 ②熵变很小 ③熵减 (2)①> ②< ③T3 ④放
解析 (1)对于有气体参与的化学反应(有气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物),气体的物质的量增大的化学反应,其熵变通常是正值,即是熵增大的反应;反之,气体的物质的量减小的化学反应,其熵变通常是负值,即是熵减小的反应。若反应物中气体的物质的量与产物中气体的物质的量相等,其熵变通常都是很小的值,正负由具体的化学反应体系来决定。
NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应,(2+4+1)-(0)>0,因此该过程是熵增的过程。水煤气转化反应,气态物质的物质的量反应前后未发生变化,即(1+1)-(1+1)=0,估计该过程的熵变很小。生成臭氧后,气态物质的物质的量减小,即2-3<0,因此该过程是熵减的过程。
(2)①由T1向T2变化时即温度由T1升高到T2时,C%逐渐增大,说明此时反应未达平衡,温度升高,使得反应速率加快,而且正反应的反应速率要大于逆反应的反应速率,即v(正)>v(逆)。
②由T3向T4变化时,C%逐渐减小,说明在温度由T3升高到T4时,反应速率虽然提高,但是正反应的反应速率要小于逆反应的反应速率,即v(正)<v(逆),导致C%随温度升高而减小。
③化学反应达到平衡时,正反应的反应速率等于逆反应的反应速率,即v(正)=v(逆),由图示可知反应在T3温度下达到平衡。
④从图中可以看出,随着反应温度的继续升高,C%反而下降,可知正反应是放热反应。
将不同量的H2O(g)和CO气体分别通入到一体积为1 L的恒容密闭容器中进行反应:H2O(g)+CO(g)![]()
CO2(g)+H2(g);得到以下三组数据,据此回答下列问题:
| 实验组 | 温度 | 起始量 | 平衡量 | 达到平衡所需时间 | ||
| H2O | CO | H2 | CO | |||
| 1 | 650℃ | 1 mol | 2 mol | 0.8 mol | 1.2 mol | 5 min |
| 2 | 900℃ | 0.5 mol | 1 mol | 0.2 mol | 0.8 mol | 3 min |
| 3 | 900℃ | a | b | c | d | t |
(1)①由以上数据,实验1中以v(CO2)表示的反应速率为__________。
②该反应在650℃时平衡常数数值为__________,该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。
③若实验3和实验2中CO的百分含量相同,且t<3 min,则a、b应满足的关系是__________。
(2)下图1、2表示上述反应在时刻t1达到平衡,在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
①图1中时刻t2发生改变的条件可能是____________(写一条即可,下同)。
②图2中时刻t2发生改变的条件可能是______________________________________。
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(3)在850 ℃时,其平衡常数K=1,850 ℃时在该容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2,5.0 mol H2,此时反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行,平衡时CO2的物质的量为__________。