Question

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

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

①寫出該反應的化學方程式：

 

；
②能判斷該反應一定達到化學平衡狀態的依據是

 

（填選項字母）．
A．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
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II，則：（ ①-③小題填大于、等于、小于）
①兩個平衡狀態的平衡常數的關系：I

 

 II
②H₂的百分含量 I

 

II
③反應放出的熱量：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：化學平衡狀態的判斷,有關反應熱的計算,化學平衡的影響因素

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）①根據平衡常數的定義，即可寫出發生反應的化學方程式；
 ②化學平衡的根本原因是正、逆反應速率相等，反應混合物中各組分的百分含量保持不變，然后根據具體的化學方程式進行判斷；
（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，轉化起始量為1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態Ⅱ和平衡狀態Ⅰ相同，屬于等效平衡，
①溫度不變平衡常數不變；
②達到平衡時平衡狀態Ⅱ和平衡狀態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的轉化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，反應放出的熱量反應放出的熱量比平衡Ⅰ少；
 （3）蓋斯定律指若是一個反應可以分步進行，則各步反應的吸收或放出的熱量總和與這個反應一次發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；根據碳原子守恒計算出一氧化碳的物質的量，再根據一氧化碳燃燒的熱化學方程式計算，即可解答．

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

m

V

可知，容器中氣體的密度不斷增大，當容器中氣體的密度不隨時間變化時，說明反應達到平衡狀態，故C正確；
D、根據質量守恒定律可知，容器中總質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，無法判斷正逆反應速率是否相等，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，轉化起始量為1molN₂和3molH₂，達到平衡時平衡狀態Ⅱ和平衡狀態Ⅰ相同，互為等效平衡，
①溫度不變平衡常數不變，所以兩個平衡狀態的平衡常數的關系相等：Ⅰ等于Ⅱ，
故答案為：等于；
②達到平衡時平衡狀態Ⅱ和平衡狀態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的轉化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，反應放出的熱量反應放出的熱量比平衡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，根據碳原子守恒，求得CO的物質的量為3mol×

1

3

=1mol，
根據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：本題是一道化學反應速率與平衡的綜合題，考查了平衡常數的含義、化學平衡狀態的判斷標志、等效平衡等知識，題目難度較大，試題綜合性強，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．