Question

（1）在25℃時(shí)，向100mL含HCl 14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉（不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化），反應(yīng)開(kāi)始至2min末，收集到1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H₂，又經(jīng)過(guò)4min，鐵粉完全溶解．則：
①后4min內(nèi)，用HCl表示的平均反應(yīng)速率是

 

．
②分析前2min與后4min相比，反應(yīng)速率變化及原因是

 

．
（2）已知化學(xué)反應(yīng)①：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），其平衡常數(shù)為K₁；化學(xué)反應(yīng)②：Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g），其平衡常數(shù)為K₂．在溫度973K和1173K情況下，K₁、K₂的值分別如右表，現(xiàn)有反應(yīng)③：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），平衡常數(shù)為K₃，根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K₁、K₂與K₃之間的關(guān)系式

 

．據(jù)此關(guān)系及上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應(yīng)③是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（3）某反應(yīng)歷程如圖所示，圖中A、B、C均為1mol，請(qǐng)寫出反應(yīng)A→C的熱化學(xué)反應(yīng)方程式．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)速率的定量表示方法,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)速率的表達(dá)式及題中數(shù)據(jù)計(jì)算出后4min內(nèi)，用HCl表示的平均反應(yīng)速率；
②根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素進(jìn)行判斷；
（2）利用蓋斯定律計(jì)算平衡常數(shù)，結(jié)合圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化分析反應(yīng)熱量變化；
（3）先根據(jù)圖象寫出A→B、B→C的熱化學(xué)方程式，然后根據(jù)蓋斯定律寫出反應(yīng)A→C的熱化學(xué)反應(yīng)方程式．

解答： 解：（1）①14.6g氯化氫的物質(zhì)的量為：

14.6g

36.5g/mol

=0.4mol，5.6g鐵的物質(zhì)的量為：

5.6g

56g/mol

=0.1mol，0.1mol鐵完全反應(yīng)消耗0.2mol氯化氫，顯然氯化氫過(guò)量，0.1mol鐵完全反應(yīng)生成0.1mol氫氣，標(biāo)況下1.12L氫氣的體積為0.05mol，說(shuō)明后4min內(nèi)生成氫氣的物質(zhì)的量為：0.1mol-0.05mol=0.05mol，消耗氯化氫0.1mol，則后4min內(nèi)，用HCl表示的平均反應(yīng)速率為：v（HCl）=

0.1mol 0.1L

4min

=0.25 mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.25 mol?L^-1?min^-1 ；
②根據(jù)①可知，前2分鐘和后4分鐘都生成了0.05mol氫氣，顯然前2 min比后4 min快，原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，所以反應(yīng)速率減小，
故答案為：前2min比后4min快，原因是鹽酸濃度下降；
（2）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
則K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

，
依據(jù)圖表中平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析，溫度升高，K₁增大，K₂減小，則K₃=

K1

K2

增大，說(shuō)明升高溫度后反應(yīng)③中的化學(xué)平衡向著正向移動(dòng)，反應(yīng)③是吸熱反應(yīng)；
故答案為：K₃=

K1

K2

；吸熱；
（3）根據(jù)圖象可知，反應(yīng)A→B的熱化學(xué)方程式為：①A（g）=B（g）△H=E₁-E₂，
反應(yīng)B→C的熱化學(xué)方程式為：②B（g）=C（g）△H=E₃-E₄，
根據(jù)蓋斯定律，將①+②可得：A（g）=C（g）△H=E₁+E₃-E₂-E₄，
故答案為：A（g）=C（g）△H=E₁+E₃-E₂-E₄．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書寫，題目難度中等，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法，明確熱化學(xué)方程式的書寫方法，能夠根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式．