Question

【题目】按要求回答问题：

（1）已知氢气燃烧生成2mol液态水时放出的热量为572kJ。请回答下列问题：

①生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。

②反应2H2(g)+O2(g) 2H2O（L）的能量变化如图（图中各微粒前的系数表示物质的量）所示。已知拆开1mol H2、1mol O2和1mol H—O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。则反应过程(Ⅱ)________(填“吸收”或“放出”)________kJ。

（2）一定温度下，在容积为2L的密闭容器中进行反应：aN(g)bM(g)+cP(g)，M、N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①反应化学方程式中各物质的系数比为a∶b∶c＝_________。

②1min到3min这段时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：__________。

③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____________。

A 反应中当M与N的物质的量相等时

B P的质量不随时间变化而变化

C 混合气体的总物质的量不随时间变化而变化

D 单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M

E 混合气体的压强不随时间的变化而变化

F M的物质的量浓度保持不变

④达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强与反应前的压强之比为________

Answer 1

【答案】小于 放出 1852 2:1:1 0.25mol/(L·min) BDF 1:1

【解析】

本题考查反应热的大小比较，有关反应热的计算，

（1）①放热反应，说明反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应，则相反，△H为负值说明该反应为放热反应；

②反应过程（I）中，能量由低到高，反应吸收热量，反应过程（II）中，能量由高到低，反应放出热量；

（2）①根据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比求出方程式化学计量数；

②根据公式计算M的速率；

③A. 反应中当M与N的物质的量相等时并不能说明M或N的浓度保持不变，不一定平衡，故A不符合题意；

B. P的质量不随时间变化而变化说明P的浓度保持不变，处于平衡状态，故B符合题意；

C.由于该反应是一个等体积的可逆反应，混合气体的总物质的量不随时间变化而变化不一定平衡，故C不符合题意；

D. 单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M说明反应的正逆反应速率相等，处于平衡状态，故D符合题意；

E. 由于该反应是一个等体积的可逆反应，混合气体的压强不随时间的变化而变化，不一定平衡，故E不符合题意；

④同温、同体积条件下，压强之比等于物质的量之比。据此解答。

（1）①该反应的△H<0，为放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和。本小题答案为：小于。

②反应过程（Ⅰ）中，能量由低到高，反应吸收热量，反应过程（Ⅱ）中，能量由高到低，反应放出热量，反应过程（Ⅱ）中4molH—O键，放出的热量为：4×463kJ=1852kJ。本小题答案为：放出；1852。

（2）①由图示信息可知，N、M、P的物质的量在0到6分钟内的变化量为6mol、3mol、3mol，因物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，故a∶b∶c＝2:1:1。本小题答案为：2:1:1。

②1min到3min这段时刻，M的浓度变化量为（4mol-3mol）/2L=0.5mol/L，则速率为0.5mol/L/2min=0.25 mol/(L·min)。本小题答案为：0.25mol/(L·min)。

③A. 反应中当M与N的物质的量相等时并不能说明M或N的浓度保持不变，不一定平衡，故A不符合题意；

B. P的质量不随时间变化而变化说明P的浓度保持不变，处于平衡状态，故B符合题意；

C.由于该反应是一个等体积的可逆反应，混合气体的总物质的量不随时间变化而变化不一定平衡，故C不符合题意；

D. 单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M说明反应的正逆反应速率相等，处于平衡状态，故D符合题意；

E. 由于该反应是一个等体积的可逆反应，混合气体的压强不随时间的变化而变化，不一定平衡，故E不符合题意；

F. M的物质的量浓度保持不变说明反应处于平衡状态，故F符合题意。答案选BDF。

④由于同温、同体积条件下，压强之比等于物质的量之比，则达到平衡时，混合气体的压强与反应前的压强之比等于反应后物质的量与反应前物质的量之比（2mol+4mol+5mol）/(8mol+1mol+2mol)=1:1。本小题答案为：1:1。