题目内容
【题目】(1)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是______
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol键的同时,生成6molN-H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1:3:2
(2)已知:①Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) △H=-348.3kJ·mol-1
②2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s)△H=-31.0kJ·mol-1
则 Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H=_____kJ·mol-1
(3)已知两个热化学方程式
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6 kJ·mol-1
现有0.2mol炭粉和H2组成悬浮气,使其在O2中完全燃烧,共放出63.53kJ的热量,则炭粉与H2的物质的量之比是________
【答案】B -317.3 1:1
【解析】
(1)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
(2)根据盖斯定律①-②计算;
(3)设C和H2的物质的量分别为x、y,x+y=0.2,根据热化学方程式计算有393.5x+1/2×483.6=63.53,据此计算x:y;
(1)A.根据质量守恒,反应前后混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度始终不变,不能证明该反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.该反应放热,容器内温度不再变化,能证明该反应是达到平衡状态,故B正确;
C.断裂1mol N≡N键的同时,生成6mol N-H键,表示的都是正反应速率,无法判断平衡状态,故C错误;
D.无论反应是否平衡,反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1:3:2,不能证明该反应达到平衡状态,故D错误;
故选B;
(2)已知:①Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) △H=-348.3kJ·mol-1
②2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s)△H=-31.0kJ·mol-1
盖斯定律①-②得到 Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H=-348.3 kJ·mol-1-(-31.0 kJ·mol-1)=-317.3kJ·mol-1;
(3)设C和H2的物质的量分别为x、y,x+y=0.2,根据热化学方程式计算有393.5x+1/2×483.6=63.53,解得x=y=0.1mol,即x:y=1:1。