Question

【題目】（1）過渡態(tài)理論認(rèn)為：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是從反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個(gè)高能量的過渡態(tài)。如圖是1molNO2與1mol CO恰好反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。

試寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____，該反應(yīng)的活化能是____kJmol﹣1。

如圖是某學(xué)生模仿如圖畫出的NO（g）+CO2（g）═NO2（g）+CO（g）的能量變化示意圖。則圖中E3=__kJmol﹣1，E4=__kJmol﹣1。

（2）在密閉容器中充入1mol H2和1mol I2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH<0。保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molN2，反應(yīng)速率____（填“變大”、“變小”或“不變”），平衡____移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）。

（3）T℃，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HIH2＋I2，H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

①該溫度下，2HI(g) H2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)K＝____。

②相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則____是原來的2倍。

a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度 c．達(dá)到平衡的時(shí)間 d．平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)

Answer 1

【答案】NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=－234kJ·mol－1 134kJ·mol－1 368 234 變小 不變 1/64 b

【解析】

（1）考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫，根據(jù)能量大小關(guān)系，判斷出△H的方向，NO2與CO反應(yīng)的方程式為NO2＋CO=CO2＋NO，根據(jù)圖1，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H=(134－368)kJ·mol－1=－234kJ·mol－1，即熱化學(xué)反應(yīng)方程式為NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=－234kJ·mol－1；人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子，把活化分子平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差稱作活化能，即該反應(yīng)的活化能是134kJ·mol－1。反應(yīng)熱等于正反應(yīng)的活化能與逆反應(yīng)的活化能之差。圖2是圖1的逆過程，因此E3=368kJ·mol－1，E4=234kJ·mol－1；

（2）考查非反應(yīng)氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，以及對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，N2不參與該反應(yīng)，恒壓狀態(tài)下，通入1molN2，容器的體積增大，混合氣體中各組分的濃度變小，化學(xué)反應(yīng)速率變小，因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)之和相同，因此化學(xué)平衡不移動(dòng)；

（3）考查化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、等效平衡，①化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，一般采用三段式法進(jìn)行，2HI(g) H2(g)＋I2(g)

起始：1 0 0

變化：0.2 0.1 0.1

平衡：0.8 0.1 0.1 容器的體積為1L，HI、H2、I2物質(zhì)的量濃度分別是0.8mol·L－1、0.1mol·L－1、0.1mol·L－1，依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K===1/64；

②a、化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，因此該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)保持不變，故a不符合題意；

b、該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)之和相等，恒溫恒容下，該平衡與原平衡互為等效平衡，因此HI的平衡濃度應(yīng)為原來的2倍，故b符合題意；

c、開始時(shí)加入HI的物質(zhì)的量是原來的2倍，相當(dāng)于在原來基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡的時(shí)間變小，故c不符合題意；

d、根據(jù)b選項(xiàng)分析，兩個(gè)平衡體系為等效平衡，H2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)是相等，故d不符合題意。