Question

【题目】Ⅰ.已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol－1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=－220kJ·mol-1，H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1，则a为_______。

Ⅱ.一定条件下，在体积为5 L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n(mo1)随时间t(min)的变化如图1所示。已知达平衡后，降低温度，A的体积分数将减小。

(1)该反应的化学方程式为___________________ 。

(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图2所示：

①根据图2判断，在t3时刻改变的外界条件是____________。

②a、b、c三点中，C的体积分数最大的是________。

③各阶段的平衡常数如下表所示，则K1、K2、K3之间的大小关系为___________。

t2～t3	t4～t5	t5～t6
K1	K2	K3

Answer 1

【答案】+130 kJ/mol A+2B2C 升高温度 a K1>K2=K3

【解析】

I.根据盖斯定律计算水分解反应的焓变，化学反应的焓变△H=H(产物)-H(反应物)，再结合化学键能和物质能量的关系来回答；

II.(1)根据图知，A、B为反应物而C为生成物，3min内△n(A)=(1-0.7)mol=0.3mol、△n(B)=(1-0.4)mol=0.6mol、△n(C)=(0.6-0)mol=0.6mol，相同时间内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，则A、B、C的计量数之比=0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：2；

(2)①达平衡后，降低温度，A的体积分数将减小，说明降低温度，化学平衡正向移动，该反应的正反应为放热反应，t3时刻改变条件时正、逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动；

②t3时刻平衡逆向移动，t5时刻正逆反应速率都增大但仍然相等，平衡不移动；

③该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小；温度不变，化学平衡常数不变。

I. 已知①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1>0，

②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1

①×2-②得：2 H2O(g)=O2(g)+2H2(g) △H=(2a+220)kJmol-1>0，4×462-496-2×436=2a+220，

解得a=+130kJ/mol；

II.(1)根据图知，A、B为反应物而C为生成物，3min内△n(A)=(1-0.7)mol=0.3mol、△n(B)=(1-0.4)mol=0.6mol、△n(C)=(0.6-0)mol=0.6mol，相同时间内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，则A、B、C的计量数之比=0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：2，最终各种物质都存在，且物质的量浓度不再发生变化，说明反应为可逆反应，该反应方程式为A+2B2C；

(2)①达平衡后，降低温度，A的体积分数将减小，说明降低温度，化学平衡正向移动，根据平衡移动原理：降低温度，平衡向放热反应分析移动，则该反应的正反应为放热反应，t3时刻改变外界条件时，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，化学平衡逆向移动，则改变的条件是升高温度；

②t3时刻平衡逆向移动，t5时刻改变外界条件后，正、逆反应速率都增大但仍然相等，说明化学平衡不移动。平衡正向移动C的体积分数增大，平衡逆向移动，C的体积分数减小，所以a、b、c三点中C体积分数最大的是a点；

③该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小；温度不变，化学平衡常数不变。由于反应温度：T(t2～t3)<T(t4～t5)=T(t5～t6)，所以化学平衡常数K1>K2 =K3。