Question

Ⅰ已知反應(yīng)H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184kJ/mol
          4HCl（g）+O₂（g）=2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol
請回答：
H₂與O₂反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式

 

Ⅱ?qū)嵤┮詼p少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇．化工業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求．試運用所學(xué)知識，解決下列問題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡表達式為：k=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

，它所對應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

（2）已知在400℃時，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0的K=0.5，則400℃時，在0.5L的反應(yīng)容器中進行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應(yīng)v（N₂）_正

 

v（N₂）_逆（填：＞、＜、=、不能確定）；欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時使平衡時NH₃的體積分數(shù)增加，可采取的正確措施是

 

（填序號）
A．加催化劑
B．升高溫度
C．縮小體積增大壓強
D．使氨氣液化移走
（3）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)：A（g）+3B（g）?2C（g）+2D（s）△H，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表：

T/K	300	400	500	…
K/（mol2?L-2）	6×106	2×107	K1	…

請完成下列問題：
①判斷該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”或“＜”）
②在一定條件下，能判斷該反應(yīng)一定達化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

（填序號）．
A．3v（B）_（正）=2v（C）_（逆）
B．容器內(nèi)壓強保持不變
C．A和B的轉(zhuǎn)化率相等D．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：Ⅰ、依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式；
Ⅱ、（1）依據(jù)平衡常數(shù)概念，和反應(yīng)前后原子守恒分析寫出化學(xué)方程式；
（2）依據(jù)題干條件結(jié)合濃度商計算和平衡常數(shù)比較，得到反應(yīng)進行的方向；欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時使平衡時NH₃的體積分數(shù)增加，需要反應(yīng)正向進行，且增大反應(yīng)速率；
（3）①依據(jù)圖表中數(shù)據(jù)分析平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明平衡正向進行，正向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
②化學(xué)反應(yīng)達到平衡的標志是正逆反應(yīng)速率 相同，個組分的含量保持不變分析選項；

解答： 解：Ⅰ、①H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184kJ/mol
②4HCl（g）+O₂（g）=2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol
依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算①×2+②得到H₂與O₂反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol；
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol；
Ⅱ、（1）某反應(yīng)的平衡表達式為：k=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

，依據(jù)平衡常數(shù)概念和原子守恒得到，它所對應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂O+C=CO+H₂ ；
故答案為：H₂O+C=CO+H₂ ；
（2）在400℃時，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0的K=0.5，則400℃時，在0.5L的反應(yīng)容器中進行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，反應(yīng)的Qc=

( 2mol 0.5L )2

2mol 0.5L ×( 1mol 0.5L )3

=0.5=K，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，v（N₂）_正=v（N₂）_逆；欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時使平衡時NH₃的體積分數(shù)增加，可采取的正確措施是 讓化學(xué)平衡正向進行；
A．加催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，故A錯誤；
B．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度速率增大，平衡逆向進行，故B錯誤；
C．反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小體積增大壓強，反應(yīng)速率增大，平衡正向進行，NH₃的體積分數(shù)增加，故C正確；
D．使氨氣液化移走，平衡正向進行，反應(yīng)速率減小，故D錯誤；
故答案為：=，C；
（3）①圖表分析可知平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明溫度升高，平衡正向進行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H＞0；
故答案為：＞；
②A（g）+3B（g）?2C（g）+2D（s）△H＞0，反應(yīng)是氣體體積減小的吸熱反應(yīng)
A．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，2v（B）_（正）=3v（C）_（逆），說明v（C）_（正）=v（C）_（逆），反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．反應(yīng)前后氣體體積減小，容器內(nèi)壓強保持不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．A和B的轉(zhuǎn)化率和起始量有關(guān)，若起始量之比等于反應(yīng)之比，轉(zhuǎn)化率相等，否則不相等，故C錯誤；
D．反應(yīng)前后生成的D為固體，平衡移動，氣體質(zhì)量改變，容器體積不變，所以混合氣體的密度保持不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確；
故答案為：BD．．

點評：本題考查了化學(xué)反應(yīng)熱化學(xué)方程式書寫方法，化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，化學(xué)平衡移動原理的分析理解是解題關(guān)鍵，題目難度中等．