Question

【題目】(1)同一物質在氣態時的能量大于在液態時的能量。一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成氣態水放出的熱量為Q1，生成液態水放出的熱量為Q2，那么Q1______(填“大于”“小于”或“等于”)Q2。

(2)已知：4HCl＋O2=2Cl2＋2H2O，該反應中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，則斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為______kJ。

(3)某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖：

①該反應的化學方程式是__________。

②該反應達到平衡狀態的標志是________(填字母)。

A.Y的體積分數在混合氣體中保持不變

B.X、Y的反應速率之比為3:1

C.容器內氣體的壓強保持不變

D.容器內氣體的總質量保持不變

③0～2min內Y的轉化率為________。

Answer 1

【答案】小于 31.9 3X(g)＋Y(g)2Z(g) AC 10%

【解析】

(1)氫氣燃燒分別生成液態水和氣態水，由氣態水轉化為液態水還要放出熱量，故Q1＜Q2；

答案為：小于；

(2)用E(H—O)、E(H—Cl)分別表示H—O鍵、H—Cl鍵的鍵能，該反應中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，則反應物總鍵能－生成物總鍵能＝－115.6kJ·mol－1，故4×E(H—Cl)＋498kJ·mol－1－2×243kJ·mol－1－4×E(H—O)＝－115.6kJ·mol－1，整理得4E(H—Cl)－4E(H—O)＝－127.6kJ·mol－1，即E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9kJ·mol－1，故斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為31.9kJ·mol－1×1mol＝31.9kJ；

答案為：31.9；

(3)①由題圖可以看出，反應中X、Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增多，應為生成物，當反應進行到5min時，Δn(Y)＝0.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，Δn(X)＝0.6mol，則Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1:2:3，則化學方程式中各物質前化學計量數之比為1:2:3，則反應的化學方程式為3X(g)＋Y(g)2Z(g)；

答案為：3X(g)＋Y(g)2Z(g)；

②A. Y的體積分數在混合氣體中保持不變，則已達平衡，A正確；

B. 平衡時正反應速率和逆反應速率相等，而同一方向的X、Y的反應速率之比始終為3:1，故X、Y的反應速率之比為3:1，不能作為平衡狀態的標志，B錯誤；

C. 反應3X(g)＋Y(g)2Z(g)從開始到平衡的過程中，4L容器內的氣體物質的量和氣體壓強始終在變化，當容器內氣體的壓強保持不變，也即各氣體的物質的量保存不變，則已平衡，C正確；

D. 容器內氣體的總質量始終保持不變，故容器內氣體的總質量保持不變不能作為平衡狀態的標志， D錯誤；

答案為：AC；

③0～2min內Y的轉化率＝×100%＝×100%＝10%；

答案為：10%。