Question

碳及其化合物是一類種類繁多的大家族．
（1）一定條件下，在某恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生下列反應：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄ （l）△H＜0，能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（填編號）．
A．容器中氣體的密度不再變化
B.2v_正（NH₃）=2v_逆（CO₂）
C．容器中氣體的壓強不再變化 
D．NH₂COONH₄的質量不再變化
（2）利用I₂O₅可消除CO污染，有關反應為：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）△H
已知：2CO（g）+O（g）?2CO₂（g）△H₁；
2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H₂；
則△H=

 

（用含△H₁和△H₂的代數(shù)式表示）．
（3）向體積為VL的密閉容器中充入amol乙苯，發(fā)生反應：C₆H₅-CH₂CH₃（g）?C₆H₅-CH=CH₂（g）+H₂（g）△H
反應達到平衡狀態(tài)時，平衡體系組成（物質的量分數(shù)）與溫度的關系如圖所示．在600℃時，平衡體系中苯乙烯的物質的量分數(shù)為25%，則：
①△H

 

（填“＞”、“=”或“＜”）0
②氫氣的物質的量分數(shù)為

 

，乙苯的平衡轉化率為

 

．
③此溫度下該反應的平衡常數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質物質的量不變、物質的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變；
（2）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H₁①、2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H₂②，將方程式①×

5

2

-

②

2

得5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），△H進行相應的改變；
（3）①根據(jù)圖象知，升高溫度，苯乙烯、氫氣的含量增大而乙苯含量減少，說明平衡向正反應方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，據(jù)此判斷焓變；
②600℃時，利用三段式法計算各物質的物質的量，再利用苯乙烯的物質的量分數(shù)計算苯乙烯的物質的量，由氫氣和苯乙烯的關系式計算氫氣的物質的量，乙苯的轉化率=

參加反應的乙苯

總的乙苯

×100%；
③化學平衡常數(shù)K=

c(H2)．c(苯乙烯)

c(乙苯)

．

解答： 解：（1）A．該反應前后氣體的計量數(shù)之和減小、氣體的質量減少，容器體積不變，所以反應前后氣體的密度減小，當容器中氣體的密度不再變化時該反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
B．當v_正（NH₃）：v_逆（CO₂）=2：1時該反應達到平衡狀態(tài)，所以2v_正（NH₃）=2v_逆（CO₂）時該反應未達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
C．該反應前后氣體體積減小，所以壓強會改變，當容器中氣體的壓強不再變化時該反應達到平衡狀態(tài)，故正確； 
D．NH₂COONH₄的質量不再變化時該反應正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
故選ACD；
（2）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H₁①、2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H₂②，將方程式①×

5

2

-

②

2

得5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），△H=

5△H1-△H2

2

，
故答案為：

5△H1-△H2

2

；
（3）①根據(jù)圖象知，升高溫度，苯乙烯、氫氣的含量增大而乙苯含量減少，說明平衡向正反應方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，所以該反應的正反應是吸熱反應，△H＞0，故答案為：＞；
②600℃時，設生成苯乙烯的物質的量為x，
    C₆H₅-CH₂CH₃（g）?C₆H₅-CH=CH₂（g）+H₂（g）
起始量     a mol       0              0
變化量     x mol      x mol        x mol
平衡量   （a-x）mol    x mol         x mol
由題可知：

xmol

(a-x+2x)mol

×100%=25%，則x=

1

3

a，
即：a-x=2x，因為平衡體系中苯乙烯的物質的量分數(shù)為25%，則氫氣的物質的量分數(shù)為25%，乙苯的物質的量分數(shù)為50%，
故答案為：25%；50%； 
③根據(jù)②知，平衡時乙苯的物質的量=（a-x）mol=（a-

1

3

a）mol=

2a

3

mol、n（C₆H₅-CH=CH₂）=n（H₂）=

1

3

amol，容器的體積為VL，則c（C₆H₅-CH₂CH₃）=

2a

3V

mol/L、c（C₆H₅-CH=CH₂）=c（H₂）=

a

3V

mol/L，
化學平衡常數(shù)K=

c(H2)．c(苯乙烯)

c(乙苯)

=

a 3V × a 3V

2a 3V

=

a

6V

，
故答案為：

a

6V

．

點評：本題考查較綜合，涉及平衡常數(shù)的計算、轉化率的計算、蓋斯定律、平衡狀態(tài)的判斷等知識點，側重考查計算、基本理論，會利用三段式法、平衡狀態(tài)特征進行分析解答，題目難度不大．