用CaO(s)吸收高炉废气中的SO3气体________(填"能"或"不能")防止SO3污染环境。
解析:(1)判断熵值变化的依据是同温同压下,气态熵值>液态熵值>固态熵值,状态都是气态时,看物质的量的多少,物质的量越多,熵值越大。故①减小,②无明显变化,③增加,④减小;⑤KNO3溶于水时KNO3===K++NO,自由移动离子数目增多,因此熵值变大。
(2)根据已知数据求得ΔS=107.0 J·mol-1·K-1-39.75 J·mol-1·K-1-256.65 J·mol-1·K-1=-189.4 J·mol-1·K-1,ΔH-TΔS=-401.9 kJ·mol-1-298 K×(-189.4×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-345.46 kJ·mol-1,所以该反应在常温下能自发进行。令ΔH-TΔS=0,可求得T=2 122 K,即反应逆向进行时所需温度较高,因此用CaO(s)吸收高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境是可行的。
答案:(1)①减小 ②无明显变化 ③增加 ④减小 ⑤增加 (2)能
11.在化学反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g) ΔH=Q kJ·mol-1过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)Q________0(填">"、"<"或"=")。
(2)熵变ΔS________0(填">"、"<"或"=")。
(3)该反应________自发进行(填"能"或"不能")。
(4)升高温度平衡常数K________(填"增大"、"减小"或"不变"),平衡向________方向移动。
解析:据图像可知,该反应是放热反应,故Q<0。据反应特点可知,该反应是熵增大的反应;据此可知该反应能自发进行;升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
答案:(1)< (2)> (3)能 (4)减小 逆反应
[能力提升]
12.(2015·浙江宁波高二检测)某反应:A===B+C在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS<0 B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS>0
解析:选D。由ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行知:ΔH<0、ΔS<0的反应在低温时自发进行;ΔH>0、ΔS<0的反应一定不能自发进行;ΔH<0、ΔS>0的反应一定能自发进行;ΔH>0、ΔS>0的反应在高温时自发进行。
13.实现"节能减排"和"低碳经济"的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。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
解析:选C。根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应发生后气体的物质的量减小,ΔS<0。
14.已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应: