Question

9．氫氣是合成氨的原料．“氫能”將是未來最理想的新能源．
（1）在25℃，101KPa條件下，1g氫氣完全燃燒生成液態水時放出142.9kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 KJ/mol．
（2）氫氣通常用生產水煤氣的方法制得．其中C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），在850℃時平衡常數K=1．若向1升的恒定密閉真空容器中同時加入x mol C和6.0mol H₂O．
①當加熱到850℃反應達到平衡的標志有AC．
A．容器內的壓強不變    B．消耗水蒸氣的物質的量與生成CO的物質的量相等
C．混合氣的密度不變    D．單位時間有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂
②x應滿足的條件是x＞2．

Answer 1

分析 （1）1g氫氣完全燃燒生成液態水時放出142.9kJ熱量，2g氫氣燃燒生成液態水放熱285.8KJ，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，結合熱化學方程式書寫；
（2）①化學反應達到化學平衡狀態時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質的濃度不再發生變化，由此衍生的一些物理量不發生變化，以此進行判斷，得出正確結論；
②設轉化的水為amol，根據平衡常數進行計算．

解答 解：（1）1g氫氣完全燃燒生成液態水時放出142.9kJ熱量，2g氫氣燃燒生成液態水放熱285.8KJ，則氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 KJ/mol
（2）①C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
A．反應前后氣體的體積不等，故容器內的壓強不變可作為判斷是否達到化學平衡狀態的依據，故A正確；
B．消耗水蒸氣是正反應，生成CO也是正反應，故消耗水蒸氣的物質的量與生成CO的物質的量相等不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，故B錯誤；
C．密度=$\frac{總質量}{體積}$，總質量在變，體積不變，故混合氣的密度不變可作為判斷是否達到化學平衡狀態的依據，故C正確；
D．單位時間有n個H-O鍵斷裂是正反應，同時有n個H-H鍵斷裂是逆反應，但正逆反應速率不等，故單位時間有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，故D錯誤，
故答案為：AC；
②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
開始（mol）：6 0 0
轉化（mol）：a a a
平衡（mol）：6-a a a
K=$\frac{a×a}{6-a}$=1，a=2，故x應滿足的條件是：x＞2，
故答案為：x＞2．

點評 本題考查化學平衡的影響因素分析，化學反應速率的影響因素判斷，圖象分析反應的進行程度，熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，原電池電極反應書寫的方法，題目難度中等．