Question

【题目】（1）丙烷（C3H8）是一种价格低廉的常用燃料，其主要成分是碳和氢两种元素，燃烧后只有二氧化碳和气态水，不会对环境造成污染。已知1 g丙烷完全燃烧放出50.45kJ的热量。丙烷在室温下燃烧的热化学方程式为____。

（2）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：

CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝+260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1

则2CH4（g）+ O2（g）=2CO（g）+4H2（g）ΔH＝___；

（3）在密闭容器中充入A(g)和B(g)，它们的初始浓度均为2mol·L－1，在一定条件下发生反应：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH。该T1温度下，此反应的平衡常数为4，

①该反应的平衡常数的表达式为____。

②A的转化率为_____。

③若升温至T2时，此反应的平衡常数为1，判断该反应ΔH___0（填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）ΔH＝-2219.8kJ·mol－1 -46 kJ·mol－1 K= 50% <

【解析】

(1)根据热化学方程式的含义以及书写方法来回答；

(2)热化学方程式要标明物质的聚集状态，并且焓变的符号和单位要正确，依据热化学方程式和盖斯定律含义计算；

(3)①结合平衡常数的概念写出平衡常数的表达式；

②根据化学平衡三段式计算；

③根据平衡常数只受温度影响分析。

(1)因1g丙烷完全燃烧生成液态水时放出50.45kJ的热量，所以44g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量2219.8kJ，则丙烷完全燃烧的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2219.8kJ/mol；

(2)CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+260kJmol-1①；2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJmol-1②，将方程式2×①+②得：2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=－46kJmol-1 ；

(3)①反应A(g)+B(g)2C(g)的平衡常数表达式K=；

②设A的转化率为x，根据化学平衡三段式计算：

A(g)+B(g)2C(g)

起始量(molL-1) 2 2 0

转化量(molL-1) 2x 2x 4x

平衡量(molL-1) 2-2x 2-2x 4x

根据化学平衡常数概念列式：k===4，解得x=0.5，故A的转化率为50%；

③升高温度至T2时，平衡常数为1，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH<0。