Question

碳及其化合物是一类种类繁多的大家族．
（1）一定条件下，在某恒容密闭容器内发生下列反应：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄ （l）△H＜0，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是

 

（填编号）．
A．容器中气体的密度不再变化
B.2v_正（NH₃）=2v_逆（CO₂）
C．容器中气体的压强不再变化 
D．NH₂COONH₄的质量不再变化
（2）利用I₂O₅可消除CO污染，有关反应为：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）△H
已知：2CO（g）+O（g）?2CO₂（g）△H₁；
2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H₂；
则△H=

 

（用含△H₁和△H₂的代数式表示）．
（3）向体积为VL的密闭容器中充入amol乙苯，发生反应：C₆H₅-CH₂CH₃（g）?C₆H₅-CH=CH₂（g）+H₂（g）△H
反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示．在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：
①△H

 

（填“＞”、“=”或“＜”）0
②氢气的物质的量分数为

 

，乙苯的平衡转化率为

 

．
③此温度下该反应的平衡常数为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变；
（2）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H₁①、2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H₂②，将方程式①×

5

2

-

②

2

得5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），△H进行相应的改变；
（3）①根据图象知，升高温度，苯乙烯、氢气的含量增大而乙苯含量减少，说明平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，据此判断焓变；
②600℃时，利用三段式法计算各物质的物质的量，再利用苯乙烯的物质的量分数计算苯乙烯的物质的量，由氢气和苯乙烯的关系式计算氢气的物质的量，乙苯的转化率=

参加反应的乙苯

总的乙苯

×100%；
③化学平衡常数K=

c(H2)．c(苯乙烯)

c(乙苯)

．

解答： 解：（1）A．该反应前后气体的计量数之和减小、气体的质量减少，容器体积不变，所以反应前后气体的密度减小，当容器中气体的密度不再变化时该反应达到平衡状态，故正确；
B．当v_正（NH₃）：v_逆（CO₂）=2：1时该反应达到平衡状态，所以2v_正（NH₃）=2v_逆（CO₂）时该反应未达到平衡状态，故错误；
C．该反应前后气体体积减小，所以压强会改变，当容器中气体的压强不再变化时该反应达到平衡状态，故正确； 
D．NH₂COONH₄的质量不再变化时该反应正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
故选ACD；
（2）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H₁①、2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H₂②，将方程式①×

5

2

-

②

2

得5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），△H=

5△H1-△H2

2

，
故答案为：

5△H1-△H2

2

；
（3）①根据图象知，升高温度，苯乙烯、氢气的含量增大而乙苯含量减少，说明平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应是吸热反应，△H＞0，故答案为：＞；
②600℃时，设生成苯乙烯的物质的量为x，
    C₆H₅-CH₂CH₃（g）?C₆H₅-CH=CH₂（g）+H₂（g）
起始量     a mol       0              0
变化量     x mol      x mol        x mol
平衡量   （a-x）mol    x mol         x mol
由题可知：

xmol

(a-x+2x)mol

×100%=25%，则x=

1

3

a，
即：a-x=2x，因为平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则氢气的物质的量分数为25%，乙苯的物质的量分数为50%，
故答案为：25%；50%； 
③根据②知，平衡时乙苯的物质的量=（a-x）mol=（a-

1

3

a）mol=

2a

3

mol、n（C₆H₅-CH=CH₂）=n（H₂）=

1

3

amol，容器的体积为VL，则c（C₆H₅-CH₂CH₃）=

2a

3V

mol/L、c（C₆H₅-CH=CH₂）=c（H₂）=

a

3V

mol/L，
化学平衡常数K=

c(H2)．c(苯乙烯)

c(乙苯)

=

a 3V × a 3V

2a 3V

=

a

6V

，
故答案为：

a

6V

．

点评：本题考查较综合，涉及平衡常数的计算、转化率的计算、盖斯定律、平衡状态的判断等知识点，侧重考查计算、基本理论，会利用三段式法、平衡状态特征进行分析解答，题目难度不大．