Question

（1）一定溫度下，在體積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)．
若某可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為：K=

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；
②能判斷該反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（填選項字母）．
A．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
B．υ正（H₂O）=υ逆（H₂）
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化
D．容器中總質(zhì)量不隨時間而變化
E．消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
△H=-92.3kJ?mol?¹，在一定溫度和催化劑的條件下，向一密閉容器中，通入1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態(tài)I；相同條件下，向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，達到平衡狀態(tài)II，則：（ ①-③小題填大于、等于、小于）
①兩個平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的關(guān)系：I

 

 II
②H₂的百分含量 I

 

II
③反應(yīng)放出的熱量：I

 

II （二者均放熱）
（3）36g碳不完全燃燒所得氣體中，CO占三分之一體積，CO₂占三分之二體積．
已知：2C（S）+O₂（g）=2CO（g）△H=-110.5kJ/mol，2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-576kJ/mol，與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是

 

KJ．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）①根據(jù)平衡常數(shù)的定義，即可寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；
 ②化學(xué)平衡的根本原因是正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變，然后根據(jù)具體的化學(xué)方程式進行判斷；
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^-1，在一定溫度和催化劑的條件下，向一密閉容器中，通入1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態(tài)Ⅰ，相同條件下，向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，轉(zhuǎn)化起始量為1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態(tài)Ⅱ和平衡狀態(tài)Ⅰ相同，屬于等效平衡，
①溫度不變平衡常數(shù)不變；
②達到平衡時平衡狀態(tài)Ⅱ和平衡狀態(tài)Ⅰ相同，屬于等效平衡，所以H₂的百分含量相同；
③由于平衡Ⅱ開始時加入了0.2molNH₃，所以N₂的轉(zhuǎn)化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，反應(yīng)放出的熱量反應(yīng)放出的熱量比平衡Ⅰ少；
 （3）蓋斯定律指若是一個反應(yīng)可以分步進行，則各步反應(yīng)的吸收或放出的熱量總和與這個反應(yīng)一次發(fā)生時吸收或放出的熱量相同．36g碳不完全燃燒與這些碳完全燃燒相比損失的熱量為生成的一氧化碳燃燒放出的熱量；根據(jù)碳原子守恒計算出一氧化碳的物質(zhì)的量，再根據(jù)一氧化碳燃燒的熱化學(xué)方程式計算，即可解答．

解答： 解：（1）①根據(jù)平衡常數(shù)的定義，生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積之比為平衡常數(shù)，反應(yīng)的方程式為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；
②A、反應(yīng)前后氣體的體積不相同，容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不斷減小，當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化即達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B、υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂）時，各組分濃度不再變化，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、反應(yīng)物C為固體，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量增大，而容器容積不變，根據(jù)ρ=

m

V

可知，容器中氣體的密度不斷增大，當(dāng)容器中氣體的密度不隨時間變化時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，容器中總質(zhì)量自始至終不隨時間而變化，故D錯誤；
E、消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO，表示的都是逆反應(yīng)，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故E錯誤；
故答案為：ABC；
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^-1，在一定溫度和催化劑的條件下，向一密閉容器中，通入1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態(tài)Ⅰ；相同條件下，向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，轉(zhuǎn)化起始量為1molN₂和3molH₂，達到平衡時平衡狀態(tài)Ⅱ和平衡狀態(tài)Ⅰ相同，互為等效平衡，
①溫度不變平衡常數(shù)不變，所以兩個平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的關(guān)系相等：Ⅰ等于Ⅱ，
故答案為：等于；
②達到平衡時平衡狀態(tài)Ⅱ和平衡狀態(tài)Ⅰ相同，互為等效平衡，所以H₂的百分含量：Ⅰ等于Ⅱ，
故答案為：等于；
③由于平衡Ⅱ開始時加入了0.2molNH₃，所以N₂的轉(zhuǎn)化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，反應(yīng)放出的熱量反應(yīng)放出的熱量比平衡I少，所以放熱熱量：Ⅰ大于Ⅱ，
故答案為：大于；
（3）36g碳的物質(zhì)的量為：n=

36g

12g/mol

=3mol，
不完全燃燒所得氣體中，CO占三分之一體積，根據(jù)碳原子守恒，求得CO的物質(zhì)的量為3mol×

1

3

=1mol，
根據(jù)2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-576kJ/mol，
1molCO燃燒放出的熱量為：576kJ×

1

2

=283kJ，
所以36g碳不完全燃燒生成1molCO損失的熱量為283kJ，
故答案為：283．

點評：本題是一道化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的綜合題，考查了平衡常數(shù)的含義、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志、等效平衡等知識，題目難度較大，試題綜合性強，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．