Question

【題目】Ⅰ.（1）根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說法中正確的是 。

A．其熱化學(xué)方程式為：CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g) ΔH＝41 kJ·mol－1

B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

D．若當(dāng)H2O為液態(tài)時(shí)反應(yīng)熱為ΔH2，則ΔH2＞ΔH

（2）25℃、101 kPa下，已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量，表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是 。

（3）已知反應(yīng)：N2(g) + O2 (g) ＝ 2NO(g) △H1

2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g) △H2

N2(g) + 3H2(g) ＝ 2NH3(g) △H3

利用上述三個(gè)反應(yīng)，計(jì)算4NH3(g) + 5O2(g) ＝ 4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反應(yīng)焓變?yōu)?/span> (用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。

（4）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途．回答下列問題：

①大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為 。

②已知反應(yīng)2HI（g） H2（g） + I2（g）的△H= + 11kJmol﹣1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為 kJ。

③Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI（g）H2（g） + I2（g）

在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x（HI）與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表：

t/min	0	20	40	60	80	120
X（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
X（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為： 。上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2（HI），逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為 （以K和k正表示）。若k正=0.0027min﹣1，在t=40min時(shí)，v正= min﹣1。

Answer 1

【答案】（1）B（2分）（2）H2(g) + 1/2 O2(g)＝H2O（1） △H2=-285.8kJ·mol－1 （2分）

（3）2△H1 + 3△H2—2△H3 （2分） MnSO4 299 1.95×10﹣3

【解析】

試題分析：（1）A．根據(jù)圖像可知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g) ΔH＝ + 41 kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)物的總能量低于生成物總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B正確；C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．若當(dāng)H2O為液態(tài)時(shí)放出的熱量多，若反應(yīng)熱為ΔH2，則ΔH2＜ΔH，D錯(cuò)誤，答案選B。

（2）25℃、101 kPa下，已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量，則1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量，因此表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是H2(g) + 1/2 O2(g)＝H2O（1） △H2=-285.8kJ·mol－1。

（3）已知反應(yīng)：①N2(g) + O2 (g) ＝ 2NO(g) △H1

②2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g) △H2

③N2(g) + 3H2(g) ＝ 2NH3(g) △H3

則根據(jù)蓋斯定律可知①×2 + 3×②－2×③即得到4NH3(g) + 5O2(g)＝4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反應(yīng)焓變?yōu)?/span>2△H1 + 3△H2—2△H3。

（4）①碘單質(zhì)是氧化產(chǎn)物，所以還原產(chǎn)物是MnSO4。

②ΔH=E（反應(yīng)物鍵能總和）－E（生成物鍵能總和）；設(shè)1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為xkJ，代入計(jì)算： + 11=2x－（436 + 151），解得x =299。

③該反應(yīng)前后氣體體積相等，不同的起始態(tài)很容易達(dá)到等效的平衡狀態(tài)。注意表格中的兩列數(shù)據(jù)是正向和逆向的兩組數(shù)據(jù)。716K時(shí)，取第一行數(shù)據(jù)計(jì)算：

2HI（g）H2（g） + I2（g）

n（始）（取1mol） 1 0 0

Δn 0.216 0.108 0.108

n（平） 0.784 0.108 0.108

化學(xué)平衡常數(shù)為。

②問的要點(diǎn)是：平衡狀態(tài)下，v正= v逆，故有：k正·x2(HI) = k逆·x(H2)·x(I2)，變形：k正/ k逆=｛ x(H2)·x(I2)｝/ x2(HI)=K，故有：k逆= k正/K。

③在t＝40min時(shí)，正反應(yīng)建立平衡的x(HI)＝0.85，則v正＝k正x2(HI)＝0.0027min-1×0.852＝1.95×10-3min-1。