1.下列说法不正确的是()

A.从理论上说,石墨合成金刚石需要高温高压条件,由此可知石墨转变为金刚石是一个吸热、熵减的反应

B.已知:CO₂(g)===C(s)+O₂(g)　ΔS<0,可以研究合适的催化剂有助于降低碳的排放

C.已知:NaHCO₃(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H₂O(l)+CO₂(g)　ΔH=31.4 kJ·mol^{-1,说明该反应在常温常压下能自发进行的决定因素是熵增}

D.已知:N₂(g)+O₂(g)(g)　ΔH>0,根据其自发条件可知ΔS>0

答案　B

解析　A.石墨合成金刚石需要高温高压条件,金刚石能量高于石墨,石墨转变为金刚石是一个吸热、熵减的反应,A正确;B.该反应是一个熵减的吸热反应,不能自发,所以加入催化剂也不能反应,B错误;C.从焓变来看,不利于自发,从熵值来看,有利于自发,该反应在常温常压下能自发进行的决定因素是熵增,C正确;D.吸热反应不利于自发,该反应能自发说明由熵决定,是熵增反应,D正确。

2.(2023·扬州三模)含氮物质可发生如下反应:

①2NO+O₂₂

②NO(g)+NO₂(g)+2NaOH(aq)===2NaNO₂(aq)+H₂O(l)

③NaNO₂+NH₄Cl===N₂↑+NaCl+2H₂O

下列说法正确的是()

A.常温下,NO与O₂混合能立即看到红棕色气体,说明该反应已达平衡

B.反应②的ΔS>0

C.反应③消耗1 mol NaNO_{2,理论上会生成标准状况下约22.4 L N2}

D.利用反应①、②、③可以同时处理NO₂含量较高的废气和含N的废水

答案　C

解析　A.常温下,NO与O₂混合能立即看到红棕色气体,说明该反应生成了二氧化氮气体,但是不确定是否平衡,故A错误;B.反应②为气体分子数减小的反应,为熵减反应,故B错误;C.由方程式可知,反应③消耗1molNaNO_{2,理论上会生成}1mol氮气,在标准状况下约22.4LN_2,故C正确;D.反应中涉及氢氧化钠和氯化铵两种物质,两者会反应生成氨气和氯化钠,故不能利用反应①、②、③同时处理NO₂含量较高的废气和含N的废水,故D错误。

3.(2024·泰州模拟)含硫矿物是多种化工生产的原料,主要有硫黄、黄铁矿(FeS₂)、辉铜矿(Cu₂S)、明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]、绿矾(FeSO₄·7H₂O)、胆矾(CuSO₄·5H₂O)、重晶石(BaSO₄)等。硫磺、黄铁矿可作为工业制硫酸的原料,辉铜矿煅烧可制备Cu单质:Cu₂S+O₂₂。SO₂直接排放会造成环境污染,可将其转化,或用石灰乳、H₂S等物质进行回收再利用,对于自发反应16H₂S(g)+8SO₂(g)===3S₈(s)+16H₂O(g),下列说法正确的是()

A.该反应的ΔH>0

B.该反应的化学平衡常数K=

C.其他条件不变,增大容器的体积可以增大SO₂的平衡转化率

D.容器体积一定,当混合气体的密度不变时说明该反应到达化学平衡状态

答案　D

解析　A.由方程式可知,硫化氢气体回收二氧化硫的反应为熵减的反应,由该反应能自发反应可知,反应ΔH-TΔS<0,则该反应为焓变小于0的放热反应,A错误;B.由方程式可知,硫化氢气体回收二氧化硫反应的化学平衡常数K=错误;C.由方程式可知,硫化氢气体回收二氧化硫的反应为气体体积减小的反应,其他条件不变,增大容器的体积,气体压强减小,平衡向逆反应方向移动,二氧化硫的平衡转化率减小,C错误;D.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量不相等,在体积一定的容器中混合气体的密度会发生变化,则混合气体的密度保持不变能说明正逆反应速率相等,可以判断反应达到平衡,D正确。

4.(2024·镇江模拟)MnO₂—CeO₂催化剂能催化NH₃脱除烟气中的NO,反应为4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)===4N₂(g)+6H₂O(g),其机理如图所示。下列说法正确的是()

A.该反应ΔS<0

B.该反应的平衡常数K=

C.步骤Ⅰ可描述为NH₃吸附到MnO₂表面与表面吸附氧反应生成—NH₂和H₂O,同时MnO₂被还原为Mn₂O₃;烟气中的NO和—NH₂反应生成N₂和H₂O

D.该反应中每消耗1 mol O_{2,转移电子的数目约为4×6.02×10}²³

答案　C

解析　A.该反应是气体分子数增加的反应,故该反应ΔS>0,A错误;B.化学平衡常数的表达式为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积,即该反应的平衡常数K=错误;C.如图所示,步骤Ⅰ可描述为NH₃吸附到MnO₂表面与表面吸附氧反应生成—NH₂和H₂O,同时MnO₂被还原为Mn₂O₃;烟气中的NO和—NH₂反应生成N₂和H₂O,C正确;D.该反应中,NO、O₂作氧化剂,NH₃作还原剂,每消耗1molO_2,就有4molNH₃反应,转移电子的数目约为12×6.02×10^23,D错误。

5.(2024·南通一模)反应2C₂H₄(g)+6NO(g)+3O₂(g)===4CO₂(g)+4H₂O(g)+3N₂(g)可用于去除氮氧化物。Cu⁺催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是()

A.反应过程中,Cu⁺参与反应,降低了反应的焓变

B.该反应的平衡常数K=

C.其他条件不变时,增大

D.步骤Ⅲ中每消耗1 mol Cu⁺(NO₂),转移电子数目为4×6.02×10²³

答案　D

解析　A.反应过程中,Cu⁺为催化剂,降低反应活化能但不改变焓变,A错误;B.平衡常数等于生成物的浓度幂之积比反应物的浓度幂之积,所以K=错误;C.增大一种反应物的量,可以提高另一种反应物的转化率,增大,则NO的转化率增大,C错误;D.由反应Ⅲ可知,Cu⁺(NO₂)转化为N_2,N元素由+4价变为0价,每消耗1molCu⁺(NO₂)转移4mol电子,所以转移电子数目为4×6.02×10^23,D正确。

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