Question

已知某反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g）进行过程中的能量变化如图所示，请回答下列问题：
（1）该反应的△H=

 

kJ?mol^-1（用含E₁、E₂的代数式表示）．
（2）若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则E₁

 

（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），△H

 

．
（3）在相同温度和压强下，对反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：

	A	B	C	D
甲	a mol	a mol	0	0
乙	2a mol	a mol	0	0
丙	a mol	a mol	a mol	a mol
丁	a mol	0	a mol	a mol

上述四种情况达到平衡后，C（D）的大小顺序是

 

．
A．甲=丙＞乙=丁   B．乙＞丁＞甲＞丙   C．丁＞乙＞甲=丙  D．丙＞乙=丁＞甲
（4）若上述反应达到平衡，为了提高A的转化率，可以采用的措施有（写一条）：

 

．
（5）在恒温恒容条件下进行上述反应．下列情况可以判断该反应达到平衡状态的是

 

A．气体平均摩尔质量不再变化      B．气体压强不再变化
C．气体密度不再变化            D．消耗A的速率等于消耗D的速率
E．各组分浓度之比为1：1：1：1      F．C生成的速率等于B消耗的速率．

Answer 1

分析：（1）反应的焓变△H=E₁-E₂；
（2）加催化剂降低反应的活化能，催化剂不能改变反应物的总能量与生成物总能量之差，即反应热不变；
（3）在相同温度和压强下的可逆反应，反应后气体体积不变，按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析；
（4）提高A的转化率，即平衡正移；
（5）可根据化学平衡状态的概念和化学平衡状态的特征“等”和“定”来分析解答．

解答：解：（1）反应的焓变△H=E₁-E₂，故答案为：E₁-E₂；
（2）加催化剂降低反应的活化能，催化剂不能改变反应物的总能量与生成物总能量之差，即反应热不变，故答案为：减小；不变；
（3）假设丙、丁中的CO、H₂O（g）全部转化为CO₂、H₂，再与甲、乙比较：
               A（g）+B（g）   C（g）+D（g）
丙开始时        amol        amol        amol       amol
丙假设全转化    2amol        2amol       0mol       0mol 
丁开始时       amol         0mol        amol       amol 
丁假设全转化   2amol        amol        0mol        0mol
通过比较，甲中A为amol、B为amol；乙中A为2amol、B为amol；丙中A为2amol、B为2amol；丁中A为2amol、B为amol；乙、丁的数值一样，且乙、丁的数值大于甲，丙的数值大于乙、丁，反应物的量越多，生成的D越多，所以C（D）的大小顺序是：丙＞乙=丁＞甲；
故答案为：D；
（4）要提高A的转化率，即平衡正移，可知增大B 的浓度；故答案为：增大B的浓度；
（5）A．反应前后气体的物质的量不变，气体的质量不变，所以气体平均摩尔质量始终不变化，所以不能判断平衡状态，故错误；
B．反应前后气体的物质的量不变，所以气体压强始终不变化，所以不能判断平衡状态，故错误；
C．反应前后气体的体积不变，气体的质量不变，所以气体密度始终不变化，所以不能判断平衡状态；
D．消耗A的速率为正速率，消耗D的速率为逆速率，而且A和D的计量数相等，所以消耗A的速率等于消耗D的速率，即正速率等于逆速率属于平衡状态，故正确；
E．各组分浓度之比为1：1：1：1 不能判断平衡状态，故错误；
F．C生成的速率为正速率，B消耗的速率为正速率，都是正速率，所以不能判断平衡状态，故错误；
故答案为：D．

点评：本题考查反应热的判断，影响化学反应速率和平衡的因素，难度适中，根据所学知识即可完成．