焓变和熵变知识点

焓变：化学反应过程中，在恒压条件下反应放出或者吸收的能量。放热反应焓变为负值，吸热反应焓变是正值，焓变等于生成物的总焓减去反应物的总焓。焓变单位kJ/mol.
熵变：物质在变化中，熵的变化量，当气体分子数增多时，混乱度增大，称为熵增，熵的变化量大于零。

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当化学反应的△H＜0，△S＞0时，反应一定能自发进行．下列反应属于该情况的是（）

A . 2H₂+O₂=2H₂O B . CaCO₃=CaO+CO₂↑ C . Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑ D . NH₄HCO₃+CH₃COOH=CH₃COONH₄+CO₂↑+H₂O

向2L密闭容器中加入2mol CO₂、6mol H₂ ，在适当的催化剂作用下，发生反应：

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（l）

①该反应自发进行的条件是（填“低温”、“高温”或“任意温度”）

②下列叙述能说明容器内反应达到平衡状态的是

A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO₂和H₂的体积分数保持不变

C．CO₂和H₂的转化率相等 D．混合气体的密度保持不变．

有关化学反应的说法中，正确的是（）

A . 非自发反应在任何条件下都不能实现 B . 自发反应都是熵增大的反应 C . 能自发进行的吸热反应一定是熵增大的反应 D . 自发反应都是放热反应

下列说法中正确的是（　　）

A . 凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的 B . 自发反应在恰当条件下才能实现 C . 自发反应在任何条件下都能实现 D . 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变

关于自发反应的叙述正确的是 (　　)

A . 常温下的自发反应一定是不需要条件就能自发的反应，因此氮气和氢气合成氨气的反应在常温下不能自动发生 B . 常温下自然界发生的任何反应都是自发反应，光合作用是自发反应 C . 电解水在通常状况下是非自发反应，因此水在任何条件下生成氢气和氧气均为非自发反应 D . 某个反应是放热、熵增大的反应，该反应一定能自发进行

一定条件下发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)＋H₂O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^－¹)的变化。关于该反应的下列说法中，正确的是(　　)

A . ΔH<0，ΔS<0 B . ΔH>0，ΔS<0 C . ΔH>0，ΔS>0 D . ΔH<0，ΔS>0

下列反应中△H＞0，△S＞0的是（）

A . CaCO₃(s)=CaO(s)+CO₂(g) B . NH₃(g)+HCl(g)=NH₄Cl(s) C . 4Fe(OH)₂(s)+O2(g)+2H₂O(l)=4Fe(OH)₃(s) D . 任何温度下均能自发进行2H₂O₂(l)＝2H₂O(l)＋O₂(g)

为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（）

A . ΔH＞0，ΔS＞0 B . ΔH＞0，ΔS＜0 C . ΔH＜0，ΔS＞0 D . ΔH＜0，ΔS＜0

下列说法中正确的是（）

A . 熵增加且放热的反应一定是自发反应 B . 自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C . 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 D . 非自发反应在任何条件下都不能发生

下列叙述正确的是（）

A . K_w随温度、浓度的改变而改变 B . K_sp小的难溶电解质其溶解度一定小 C . 若某吸热反应能自发进行，则该反应为熵增反应 D . 改变条件，使平衡移动，该反应的平衡常数一定改变

已知：2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(g)ΔH₁①，3H₂(g)＋Fe₂O₃(s)=2Fe(s)＋3H₂O(g) ΔH₂②，2Fe(s)＋3/2O₂(g)=Fe₂O₃(s) ΔH₃③，2Al(s)＋3/2O₂(g)=Al₂O₃(s) ΔH₄④，2Al(s)＋Fe₂O₃(s)=Al₂O₃(s)＋2Fe(s) ΔH₅⑤，下列关于上述反应焓变的判断正确的是（）

A . ΔH₁<0，ΔH₃>0 B . ΔH₅<0，ΔH₄<ΔH₃ C . ΔH₁=ΔH₂＋ΔH₃ D . ΔH₃=ΔH₄＋ΔH₅

下列判断不正确的是（）

①反应NH₃(g)＋HCl(g) ═ NH₄Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＞0

②CaCO₃(s) ═ CaO(s)＋CO₂(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0

③一定温度下，反应MgCl₂(l) ═ Mg(l)＋Cl₂(g)的ΔH＞0、ΔS＞0

④常温下，反应C(s)＋CO₂(g) ═ 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0

A . ①③ B . ②③ C . ②④ D . ①②

下列说法中，正确的是（）

A . 固体溶解是一个熵减小的过程 B . 能够自发进行的反应一定是放热反应 C . 能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D . 同一物质气态时的熵值最大，液态时的次之，固态时的最小

反应CH₃OH(g) + NH₃(g)=CH₃NH₂(g) + H₂O(g)在高温下才能自发向右进行，则该反应的ΔH、ΔS应为( )

A . ΔH＞0、ΔS＜0 B . ΔH＜0、ΔS＞0 C . ΔH＞0、ΔS＞0 D . ΔH＜0、ΔS＜0

以下自发过程可用焓判据来解释的是( )

A . 硝酸铵固体自发地溶于水 B . 2N₂O₅(g)=4NO₂(g)＋O₂(g) ΔH＝56.76 kJ·mol^－1 C . (NH₄)₂CO₃(s)=NH₄HCO₃(s)＋NH₃(g) ΔH＝74.9 kJ·mol^－1 D . 2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1

二氧化碳催化加氢制甲醇，不仅有利于减少温室气体二氧化碳，而且还可以获得大量的重要有机化工原料甲醇。回答下列问题：

（1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： $\text{[math]}$ ，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
i． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ii． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

①则总反应的 $\text{[math]}$ kJ/mol；该反应应选择高效催化剂(填“高温”或“低温”)。

②上述总反应在容积不变的密闭容器进行，在 $\text{[math]}$ 时达到平衡，当其他条件不变时，改变某一条件，关于下列图像的描述，说法错误的是。

A．图甲表示 $\text{[math]}$ 时升高温度对反应速率的影响

B．图乙表示 $\text{[math]}$ 时加压或催化剂对反应速率的影响

C．图丙表示 $\text{[math]}$ 时分离出甲醇对反应速率的影响

D．图丙表示 $\text{[math]}$ 时增加水蒸气的物质的量对反应速率的影响
（2）若 $\text{[math]}$ ℃时将6mol $\text{[math]}$ 和8mol $\text{[math]}$ 充入2L密闭容器中发生上述合成总反应，初始压强为 $\text{[math]}$ kPa，测得 $\text{[math]}$ 的物质的量随时间变化如下图1中状态Ⅰ。图中数据A(1，6)代表在1min时 $\text{[math]}$ 的物质的量是6mol。
① $\text{[math]}$ ℃时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ (对于气相反应，用某组分B的平衡压强 $\text{[math]}$ 代替物质的量浓度 $\text{[math]}$ 也可表示平衡常数，记作 $\text{[math]}$ ，如 $\text{[math]}$ ，p为平衡总压强， $\text{[math]}$ 为平衡体系中B的物质的量分数)。

②其他条件不变，仅改变某一条件后，测得 $\text{[math]}$ 的物质的量随时间变化如图状态II、状态III所示。则状态III改变的条件可能是。

③上述反应(状态I)达到平衡后，保持其他条件不变，在 $\text{[math]}$ 时刻迅速将容器体积压缩至1L，请在图2中画出 $\text{[math]}$ 时刻后 $\text{[math]}$ 的变化趋势图。
（3）合成总反应在起始物 $\text{[math]}$ 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为 $\text{[math]}$ ，在t=250℃下的 $\text{[math]}$ 图和在 $\text{[math]}$ Pa下的 $\text{[math]}$ 图如图3所示，请回答下列问题：

①图中对应等压过程的曲线是，判断理由是。

②当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 平衡转化率α=(保留一位小数)。

下列有关化学反应方向的描述中正确的是（）

A . 放热反应都能自发进行 B . 冰融化为水的过程中： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该反应能否自发进行与温度无关 D . 硝酸铵溶于水可自发进行，因为该过程 $\text{[math]}$

基于 $\text{[math]}$ 载氮体的碳基化学链合成氨技术示意图如下。

（1）总反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）有利于提高反应ⅰ平衡转化率的条件为____(填标号)。

A . 高温高压 B . 高温低压 C . 低温高压 D . 低温低压
（3）在温度t、100kPa条件下进行反应ⅰ，平衡时若氮气转化率为50%，则 $\text{[math]}$ 压强为，平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
（4） 60℃、100kPa条件下，反应ⅰ中溶液pH随时间变化如图，120min～180min持续收集到氨气，但溶液pH几乎不变的原因是。
（5）为探究反应ⅱ中15min时反应速率突然加快的原因，我国科学家利用计算机模拟了反应ⅱ的反应路径。
①比较不同路径，路径1能垒较低的原因是的键能大于的键能。
②15min时反应速率突然加快的原因是。
（6）相较于哈伯法合成氨，碳基化学链合成氨的优势有能够降低能耗、减少原料成本。(写出一条即可)。

以NaCl为原料，可制取Na、Na₂O₂、NaOH和Na₂CO₃等。Na₂CO₃ ，可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应：

N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ·mol^-1

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

对于反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，下列说法正确的是（）

A . 该反应的ΔS>0 B . 该反应的平衡常数可表示为 $\text{[math]}$ C . 其他条件相同，增大 $\text{[math]}$ ，H₂转化率减小 D . 使用催化剂能降低该反应的焓变

下列有关叙述正确的是（）

A . 标准状况下，SO₂(g) +NO₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(1)+NO(g)，该反应的 ΔS＜0 B . 2CO(g)=2C(s) + O₂(g) ΔH＞0，高温下可以自发 C . C(s，金刚石)=C(s，石墨) ΔH= -1.9 kJ·mol^-1 ，金刚石比石墨更稳定 D . 选择高效催化剂可以降低反应的焓变，提高化学反应速率

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