Question

對(duì)碳及其化合物的研究，一直倍受科學(xué)工作者的關(guān)注．
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為生產(chǎn)和生活的能源．
已知 ①2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H₁=-1214.6KJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566kJ/mol
則CH₄完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：

 

．
（2）已知CO（g）和H₂O（g）可發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：
 CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
①一定溫度下，于恒容密閉容器中進(jìn)行的上述反應(yīng)，已達(dá)到平衡的是

 

．
a．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化         b．CO的濃度保持不變
c．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變   d．單位時(shí)間內(nèi)消耗1molCO，同時(shí)生成1molH₂
②在2L恒容密閉容器中，分別通入CO（g）和H₂O（g），實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B兩組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所 需時(shí)間/min
		H2O	CO	CO2	H2
A	650	2	4	1.6	1.6	5
B	900	1	2	0.4	0.4	3

Ⅰ．實(shí)驗(yàn)A達(dá)平衡時(shí)，υ（H₂）=

 

．
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)B中，平衡常數(shù)K=

 

 （計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
Ⅲ．該反應(yīng)的正反應(yīng)為

 

（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡建立的過程,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：（1）據(jù)蓋斯定律解答，首先分析待求反應(yīng)的反應(yīng)物好生成物在所給反應(yīng)中的位置；
（2）①可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，主要看兩點(diǎn)v（正）=v（逆）和各成分的濃度保持不變；
②根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算；將平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式即可求出；
第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．

解答： 解：（1）①2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H₁=-1214.6KJ/mol，
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566kJ/mol，
據(jù)蓋斯定律，①+②得：③2CH₄（g）+4 O₂（g）=2CO₂（g）+4 H₂O （l）△H=-1780.6KJ/mol，
③÷2得：CH₄（g）+2 O₂（g）=CO₂（g）+2 H₂O （l）△H=-890.3KJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2 O₂（g）=CO₂（g）+2 H₂O （l）△H=-890.3KJ/mol；
（2）①在 CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）反應(yīng)中，
a、因?yàn)樵摲磻?yīng)前后氣體體積相同，所以其壓強(qiáng)永遠(yuǎn)不變，故a錯(cuò)誤；
b、CO濃度不變說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，故b正確；
c、ρ=

m

V

，反應(yīng)物與生成物全是氣體，m不變，2L恒容，ρ永遠(yuǎn)不變，故c錯(cuò)誤；
d、消耗1molCO和生成1molH₂都是正向進(jìn)行，不能說明v（正）=v（逆），故d錯(cuò)誤．
故答案為：b；
②Ⅰ根據(jù)則v（H₂）=

△c

△t

=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/（L?min）．
故答案為：0.16mol/（L?min）；
Ⅱ已知              H₂O（g）+CO（g） CO₂（g）+H₂（g）
初始（mol/L）      0.5      1               0        0
轉(zhuǎn)化 （mol/L）      0.2     0.2             0.2      0.2
平衡 （mol/L）      0.3     0.8             0.2      0.2
據(jù)K=

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

=

0.2×0.2

0.3×0.8

=0.17．
故答案為：0.17；
Ⅲ實(shí)驗(yàn)1中CO的轉(zhuǎn)化率為α（CO）=

1.6mol

4mol

×100%=40%，實(shí)驗(yàn)2中CO的轉(zhuǎn)化率為α（CO）=

0.4mol

2mol

×100%=20%，則實(shí)驗(yàn)1的轉(zhuǎn)化率大于實(shí)驗(yàn)2，則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱．
故答案為：放．

點(diǎn)評(píng)：本題考查蓋斯定律以及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，以及化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，做題時(shí)注意把握影響平衡移動(dòng)的因素以及平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算，此為化學(xué)平衡�？疾閱栴}．