Question

【題目】（1）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知：

C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，寫出298 K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)熱化學(xué)方程式：__________________________________________。

（2）在1.0 L真空密閉容器中充入4.0 mol A(g)和4.0 mol B(g)，在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A(g)+B(g)C(g) ΔH，測(cè)得不同時(shí)刻該容器內(nèi)物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:

時(shí)間/min	0	10	20	30	40
n(A)/mol	4.0	2.5	1.5	n2	n3
n(C)/mol	0	1.5	n1	3	3

回答下列問題：

①隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小，則ΔH___(填“>”“<”或“=”)0，反應(yīng)從起始到30min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率是_______，該溫度下，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為____。

②下列選項(xiàng)中能說明該反應(yīng)在一定溫度和恒容條件下達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

A. 反應(yīng)速率：vA(正) =vC(逆) B. A的質(zhì)量和C的質(zhì)量相等

C. B的轉(zhuǎn)化率不再改變 D. 密度不再改變

（3）若反應(yīng)C(g)A(g)+B(g)進(jìn)行時(shí)需加入稀釋劑X氣體(不參與反應(yīng))，則C的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、X的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。

當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大X的物質(zhì)的量，C的平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)，其原因是______________________________。

Answer 1

【答案】2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1 ＜ 0.1mol/(Lmin) 3 AC 增大 隨著X的物質(zhì)的量的增大，容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大

【解析】

（1）利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱，并書寫熱化學(xué)方程式；

（2）①隨著溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，在30min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，n(C)=3mol，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，此時(shí)n(A)=n(B)=1mol，Δn(A)=3mol，根據(jù)計(jì)算反應(yīng)從起始到30min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率；再計(jì)算平衡時(shí)c(C)、c(A、c(B)，進(jìn)而計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)；

②該反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)前后，氣體物質(zhì)的量變化，且溫度一定，容器容積恒容，化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的量、濃度等保持不變，以及衍生出來的一些量也不變，但一定得是“變化的量”不變了，據(jù)此分析判斷；

（3）由圖可知，隨著X的物質(zhì)的量的增大，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大，其原因是隨著X的物質(zhì)的量的增大，容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，據(jù)此分析判斷。

（1）將已知熱化學(xué)方程式編號(hào)，①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1；③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1；利用蓋斯定律將①×2+②×-③×可得：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) 則△H=（-393.5kJ/mol）×2+×（-571.6kJ/mol）-×（-2599 kJ/mol）= +226.7kJmol-1，故由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的熱化學(xué)方程式為：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；
故答案為：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；
（2）①隨著溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故△H＜0；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，在30min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，n(C)=3mol，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，平衡時(shí)，Δn(A)=3mol，則反應(yīng)從起始到30min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率是；在30min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)n(A)=n(B)=1mol，故平衡時(shí)c(C)=3mol/L，c(A)=c(B)=1mol/L，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為；

故答案為：<；0.1mol/(Lmin)；3；

②該反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)前后，氣體物質(zhì)的量變化，且溫度一定，容器容積恒容，

A. 反應(yīng)速率：vA(正) =vC(逆)，則正逆反應(yīng)速率相等，能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；

B. A的質(zhì)量和C的質(zhì)量相等，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，則不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C. B的轉(zhuǎn)化率不再改變，說明B的物質(zhì)的量保持不變，正逆反應(yīng)速率不變，能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；

D. 根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，混合氣體的質(zhì)量不變，容器容積不變，則密度始終保持不變，則密度不再改變，不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案為：AC；

（3）由圖可知，隨著X的物質(zhì)的量的增大，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大，其原因是隨著X的物質(zhì)的量的增大，容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大；

故答案為：增大；隨著X的物質(zhì)的量的增大，容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大。