Question

8．已知：a．2C₃H₈（g）+7O₂（g）═6CO（g）+8H₂O（l）△H=-2741.8kJ/mol
b．2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
（1）C₃H₈的燃燒熱為C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2219.9kJ/mol．
（2）C₃H₈在不足量的O₂里燃燒，生成CO和CO₂以及氣態水，將所有的產物通入一個固定容積的密閉容器中，在一定條件下發生如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0．
①下列事實能說明該反應達到平衡的是bd．
a．體系的壓強不發生變化                    b．v_正（H₂）=v_逆（CO）
c．混合氣體的平均相對分子質量不發生變化    d．CO₂的濃度不再發生變化
②在某溫度下，反應物的起始濃度分別為：c（CO）=1mol/L，c（H₂O）=2.4mol/L，達到平衡后CO的轉化率為40%，該反應在此溫度下的平衡常數是0.4．

Answer 1

分析 （1）根據蓋斯定律來計算丙烷完全燃燒的反應熱；
（2）①利用平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的一些量來分析；
②根據CO的轉化率計算CO的濃度變化量，利用三段式計算各組分的濃度變化量、平衡時各組分的濃度，將平衡濃度代入平衡常數表達式計算該反應的平衡常數．

解答 解：（1）由①2C₃H₈（g）+7O₂ （g）=6CO （g）+8H₂O（l）△H₁=-2741.8kJ/mol，
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂ （g）△H₂=-566kJ/mol，
根據蓋斯定律可知，$\frac{①+②×③}{2}$可得C₃H₈（g）+5O₂ （g）=3CO₂ （g）+4H₂O（l），其反應熱為$\frac{（-2741.8kJ/mol）+（-566kJ/mol）×3}{2}$=-2219.9KJ/mol，
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2219.9kJ/mol；
（2）①a．由反應可知，反應前后的壓強始終不變，則體系中的壓強不發生變化，不能判斷平衡，故a錯誤； 
b．v_正（H₂）=v_逆（CO），正反應速率等于逆反應速率，達到平衡，故b正確；
c．氣體的總質量不變，總物質的量不發生變化，不能判斷平衡，故c錯誤；               
d．CO₂的濃度不再發生變化，由平衡的特征“定”可知，則化學反應達到平衡，故d正確；
故答案為：bd；
②C₃H₈在不足量的氧氣里燃燒，生成CO和CO₂以及氣態水，所以起始有CO₂，根據元素守恒可知，當水為2.4mol/L、CO為1mol/L時，二氧化碳為0.8mol/L，達到平衡后，CO的轉化率為60%，則CO的濃度變化量=1mol/L×60%=0.6mol/L，則；
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開始（mol/L）：1       2.4         0.8           0
變化（mol/L）：0.4     0.4       0.4          0.4
平衡（mol/L）：0.6     2.0        1.2        0.4
平衡常數k=$\frac{1.2×0.4}{0.6×2.0}$=0.4，
故答案為：0.4．

點評 本題考查化學平衡的有關計算，題目難度中等，注意掌握影響平衡移動的因素，把握平衡轉化率的計算和應用，難點是化學平衡狀態的判斷，要抓住平衡的特征判斷，屬基礎考查．