Question

（1）在一个恒温恒容的密闭容器中，可逆反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0达到平衡的标志是

 

（填编号）
①反应速率v（N₂）：v（H₂）：v（NH₃）=1：3：2       
②各组分的物质的量浓度不再改变
③体系的压强不再发生变化                     
④混合气体的密度不变
⑤单位时间内生成n mol N₂的同时，生成3n mol H₂
⑥2V（N_2正）=V（NH_3逆）
⑦单位时间内3mol H-H键断裂的同时2mol N-H键也断裂
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
（2）向某体积固定的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示．已知在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化．请回答：
①密闭容器的体积是

 

 L．
②若t₁=15s时，则t₀-t₁阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为v（C）=

 

．
③写出反应的化学方程式：

 

．
④B的起始物质的量是

 

．
（3）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：

 

．若1g水蒸气转化为液态水放热2.44kJ，则反应2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=

 

 kJ?mol^-1．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,热化学方程式,化学平衡建立的过程,化学平衡状态的判断

专题：化学反应中的能量变化,元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）根据化学平衡状态的特征解答，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；
（2）①根据图象中A的起始浓度及物质的量求算体积；
②根据图象中C的浓度变化求算其反应速率；
③A的浓度减小为反应物，C的浓度增大为生成物，且反应前后计量数相同，根据反应物质的变化量之比等于计量数比求算；
④B为生成物，根据反应的量和平衡时的量求出初始量；
（3）根据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式，方程中的热量和化学计量数要对应；根据m=nM计算1mol水的质量为18g，进而计算1mol气态水转化成液态水放出的热量，结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热．

解答： 解：（1）①速率之比等于对应物质的化学计量数之比，反应开始后一直成立，不能说明反应达到平衡状态，故①错误；
②当体系达平衡状态时，反应混合物各组分的物质的量浓度不变，故②正确；
③该反应正方向为计量数减小的反应，随着反应进行压强不断减小，当压强不变时，反应达到平衡状态，故③正确；
④反应容器的体积不变，气体的质量守恒，所以密度始终不变，密度不变时不能说明反应达到平衡状态，故④错误；
⑤单位时间内生成n mol N₂表示逆速率，生成3n mol H₂表示逆速率，都表示逆速率，不能说明反应达到平衡状态，故⑤错误
⑥2V（N_2正）=V（NH_3逆），即氮气的正速率与氨气的逆速率之比等于计量数之比，则反应达到平衡状态，故⑥正确；
⑦单位时间内3molH-H键断裂等效于6mol N-H键形成，同时6mol N-H键断裂，故⑦错误；
⑧混合气体的物质的量逐渐减小，质量不变，则平均相对分子质量逐渐增大，当平均相对分子质量不变时，即是平衡状态，故⑧正确；
故答案为：②③⑥⑧；
（2）①由图象可知A的起始浓度为0.15mol/L，A的物质的量为0.3mol，则体积为V=

n

c

=

0.3mol

0.15mol/L

=2L；
故答案为：2；
②由图象C的浓度变化为c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则其反应速率为v（C）=

c(C)

t

=

0.06mol/L

15s

=0.004 mol?L^-1?s^-1；
故答案为：0.004；
③A的浓度较小为反应物，A的浓度变化为：0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度增大为生成物，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则A、C的计量数之比为3：2，在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化，则反应前后计量数相同，所以B为生成物，且计量数为1，所以反应方程式为：3A?B+2C；
故答案为：3A?B+2C；
④B为生成物，B的变化量为

1

2

×△c（C）=

1

2

×0.06mol/L=0.03mol/L，B的平衡浓度为0.05mol/L，则B的起始浓度为0.05mol/L-0.03mol/=0.02mol/，则物质的量为0.02mol/L×2L=0.04mol；
故答案为：0.04mol；
（3）氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
1g水蒸气转化成液态水放热2.44kJ，故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.44kJ×18=43.92kJ，故反应H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）的反应热△H=-（241.8kJ/mol+43.92kJ/mol）=-285.72kJ/mol；所以反应2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.48kJ/mol；
故答案为：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；-571.4．

点评：本题考查了化学平衡状态的判断、反应速率的计算、反应方程式的确定、热化学方程式的书写等，题目涉及的内容较多，侧重于考查学生对所学知识的综合应用能力，题目难度中等．