1. 理解熵及熵变的意义 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡
向左
向左
移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”)
不改变
不改变

(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
t/s 0 500 1000
C(N2O5)/mol?L-1 5.00 3.52 2.48
则500s内N2O5的分解速率为
0.00296 mol?L-1?S-1
0.00296 mol?L-1?S-1

②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol?L-1,则T2
T1(填“>”“<”“=”)
(3)已知肼分子(H2N-NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水.
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O

②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
H2N-NH2?H2O?H2N-NH3++OH-
H2N-NH2?H2O?H2N-NH3++OH-

③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-642.2kJ?mol-1因此肼可以作为火箭推进剂.根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼
不可以
不可以
.说明原因
因为该反应的逆反应是吸热反应,即△H>0,且熵减小,属于不自发反应,故不能用氮气和水来制取肼
因为该反应的逆反应是吸热反应,即△H>0,且熵减小,属于不自发反应,故不能用氮气和水来制取肼

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(8分)熵是由德国物理学家克劳休斯于1865年首次提出的一个重要热力学概念。统计物理学研究表明,熵是系统混乱度的量度。熵增加原理的数学表达式是:(ds)U,V≥0。其物理意义是:一个孤立系统的自发过程总是朝着熵增加的方向进行,即从有序走向无序。而生命的发生、演化及成长过程都是从低级到高级、从无序到有序的变化。这样看来把熵增加原理应用到生命科学中似乎是不可能的。

8-1  熵增加原理与达尔文进化论是否矛盾? 说明理由。

8-2  初期的肿瘤患者可以治愈,而晚期癌症患者的肿瘤想要治愈是根本不可能的,用熵增加原理解释其原因。

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熵是由德国物理学家克劳休斯于1865年首次提出的一个重要热力学概念。统计物理学研究表明,熵是系统混乱度的量度。熵增加原理的数学表达式是:(ds)U,V≥0。其物理意义是:一个孤立系统的自发过程总是朝着熵增加的方向进行,即从有序走向无序。而生命的发生、演化及成长过程都是从低级到高级、从无序到有序的变化。这样看来把熵增加原理应用到生命科学中似乎是不可能的。

⑴ 熵增加原理与达尔文进化论是否矛盾?说明理由。

⑵ 初期的肿瘤患者可以治愈,而晚期癌症患者的肿瘤想要治愈是根本不可能的,用熵增加原理解释其原因。

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以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
①该反应在高温下
自发进行(填“能”或“不能”)
②恒温下,在容积不变的密闭容器中,进行如上可逆反应.一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是:
D
D

Ⅰ混合气体的密度;Ⅱ容器内气体的压强;Ⅲ混合气体的总物质的量,ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ.
B只有Ⅰ和Ⅳ
C.只有Ⅱ和Ⅲ
D.只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤气再进一步反应可制取氢气.反应为H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K=4/9.该温度下在甲、乙、丙三个恒温密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度下表所示.下列判断不正确的是
C
C

起始浓度
c(H2)/mol/L  0.010 0.020 0.020
c(CO2)/mol/L  0.010 0.010 0.020
A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应最慢
B.平衡时甲中和丙中的H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中的c(CO2)是甲中的2倍,是0.102mol/L
D.平衡时,乙中的CO2的转化率大于60%
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来制取甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol-1)的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,冲入1molCO2和3molH2
①下列措施中能使平衡混合物中c(CH3OH))增大的是
CD
CD

A.升高温度
B.冲入He(g)使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再冲入1molCO2和3molH2
②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2)=2.4mol;其他条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2)=0.82mol,则得T1
T2(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇(常温下为液体).CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.5kJ/mol
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol

②该转化的积极意义是
可降低温室效应和弥补资源短缺
可降低温室效应和弥补资源短缺

有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响.请你判断是否可行并说出理由:
不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,所以不能自发进行
不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,所以不能自发进行

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同步练习册答案