Question

（1）在一個(gè)恒溫恒容的密閉容器中，可逆反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0達(dá)到平衡的標(biāo)志是

 

（填編號）
①反應(yīng)速率v（N₂）：v（H₂）：v（NH₃）=1：3：2       
②各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
③體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化                     
④混合氣體的密度不變
⑤單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N₂的同時(shí)，生成3n mol H₂
⑥2V（N_2正）=V（NH_3逆）
⑦單位時(shí)間內(nèi)3mol H-H鍵斷裂的同時(shí)2mol N-H鍵也斷裂
⑧混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
（2）向某體積固定的密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量（未知）的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示．已知在反應(yīng)過程中混合氣體的平均分子量沒有變化．請回答：
①密閉容器的體積是

 

 L．
②若t₁=15s時(shí)，則t₀-t₁階段以C物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=

 

．
③寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
④B的起始物質(zhì)的量是

 

．
（3）由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.44kJ，則反應(yīng)2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=

 

 kJ?mol^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,熱化學(xué)方程式,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,元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化；
（2）①根據(jù)圖象中A的起始濃度及物質(zhì)的量求算體積；
②根據(jù)圖象中C的濃度變化求算其反應(yīng)速率；
③A的濃度減小為反應(yīng)物，C的濃度增大為生成物，且反應(yīng)前后計(jì)量數(shù)相同，根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的變化量之比等于計(jì)量數(shù)比求算；
④B為生成物，根據(jù)反應(yīng)的量和平衡時(shí)的量求出初始量；
（3）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則寫出氫氣燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式，方程中的熱量和化學(xué)計(jì)量數(shù)要對應(yīng)；根據(jù)m=nM計(jì)算1mol水的質(zhì)量為18g，進(jìn)而計(jì)算1mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放出的熱量，結(jié)合氫氣與氧氣反應(yīng)生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱計(jì)算生成液態(tài)水的反應(yīng)熱．

解答： 解：（1）①速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)開始后一直成立，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故①錯誤；
②當(dāng)體系達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量濃度不變，故②正確；
③該反應(yīng)正方向?yàn)橛?jì)量數(shù)減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)不斷減小，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故③正確；
④反應(yīng)容器的體積不變，氣體的質(zhì)量守恒，所以密度始終不變，密度不變時(shí)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故④錯誤；
⑤單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N₂表示逆速率，生成3n mol H₂表示逆速率，都表示逆速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故⑤錯誤
⑥2V（N_2正）=V（NH_3逆），即氮?dú)獾恼�速率與氨氣的逆速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故⑥正確；
⑦單位時(shí)間內(nèi)3molH-H鍵斷裂等效于6mol N-H鍵形成，同時(shí)6mol N-H鍵斷裂，故⑦錯誤；
⑧混合氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，質(zhì)量不變，則平均相對分子質(zhì)量逐漸增大，當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時(shí)，即是平衡狀態(tài)，故⑧正確；
故答案為：②③⑥⑧；
（2）①由圖象可知A的起始濃度為0.15mol/L，A的物質(zhì)的量為0.3mol，則體積為V=

n

c

=

0.3mol

0.15mol/L

=2L；
故答案為：2；
②由圖象C的濃度變化為c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，則其反應(yīng)速率為v（C）=

c(C)

t

=

0.06mol/L

15s

=0.004 mol?L^-1?s^-1；
故答案為：0.004；
③A的濃度較小為反應(yīng)物，A的濃度變化為：0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的濃度增大為生成物，C的濃度變化為0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，則A、C的計(jì)量數(shù)之比為3：2，在反應(yīng)過程中混合氣體的平均分子量沒有變化，則反應(yīng)前后計(jì)量數(shù)相同，所以B為生成物，且計(jì)量數(shù)為1，所以反應(yīng)方程式為：3A?B+2C；
故答案為：3A?B+2C；
④B為生成物，B的變化量為

1

2

×△c（C）=

1

2

×0.06mol/L=0.03mol/L，B的平衡濃度為0.05mol/L，則B的起始濃度為0.05mol/L-0.03mol/=0.02mol/，則物質(zhì)的量為0.02mol/L×2L=0.04mol；
故答案為：0.04mol；
（3）氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.44kJ，故18g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放出熱量2.44kJ×18=43.92kJ，故反應(yīng)H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）的反應(yīng)熱△H=-（241.8kJ/mol+43.92kJ/mol）=-285.72kJ/mol；所以反應(yīng)2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.48kJ/mol；
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；-571.4．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、反應(yīng)速率的計(jì)算、反應(yīng)方程式的確定、熱化學(xué)方程式的書寫等，題目涉及的內(nèi)容較多，側(cè)重于考查學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等．