Question

（1）一定温度下，在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应．
若某可逆反应的化学平衡常数表达式为：K=

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

①写出该反应的化学方程式：

 

；
②能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是

 

（填选项字母）．
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B．υ正（H₂O）=υ逆（H₂）
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中总质量不随时间而变化
E．消耗n mol H₂的同时消耗n mol CO
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
△H=-92.3kJ?mol?¹，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN₂和3molH₂，达到平衡状态I；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，达到平衡状态II，则：（ ①-③小题填大于、等于、小于）
①两个平衡状态的平衡常数的关系：I

 

 II
②H₂的百分含量 I

 

II
③反应放出的热量：I

 

II （二者均放热）
（3）36g碳不完全燃烧所得气体中，CO占三分之一体积，CO₂占三分之二体积．
已知：2C（S）+O₂（g）=2CO（g）△H=-110.5kJ/mol，2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-576kJ/mol，与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是

 

KJ．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,有关反应热的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）①根据平衡常数的定义，即可写出发生反应的化学方程式；
 ②化学平衡的根本原因是正、逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量保持不变，然后根据具体的化学方程式进行判断；
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^-1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN₂和3molH₂，达到平衡状态Ⅰ，相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，转化起始量为1molN₂和3molH₂，达到平衡状态Ⅱ和平衡状态Ⅰ相同，属于等效平衡，
①温度不变平衡常数不变；
②达到平衡时平衡状态Ⅱ和平衡状态Ⅰ相同，属于等效平衡，所以H₂的百分含量相同；
③由于平衡Ⅱ开始时加入了0.2molNH₃，所以N₂的转化生成的氨气的量比平衡Ⅰ少，反应放出的热量反应放出的热量比平衡Ⅰ少；
 （3）盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同．36g碳不完全燃烧与这些碳完全燃烧相比损失的热量为生成的一氧化碳燃烧放出的热量；根据碳原子守恒计算出一氧化碳的物质的量，再根据一氧化碳燃烧的热化学方程式计算，即可解答．

解答： 解：（1）①根据平衡常数的定义，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数，反应的方程式为：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
故答案为：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；
②A、反应前后气体的体积不相同，容器中气体的平均相对分子质量不断减小，当平均相对分子质量不随时间变化即达到平衡状态，故A正确；
B、υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂）时，各组分浓度不再变化，反应达到平衡状态，故B正确；
C、反应物C为固体，反应前后气体质量增大，而容器容积不变，根据ρ=

m

V

可知，容器中气体的密度不断增大，当容器中气体的密度不随时间变化时，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D、根据质量守恒定律可知，容器中总质量自始至终不随时间而变化，故D错误；
E、消耗n mol H₂的同时消耗n mol CO，表示的都是逆反应，无法判断正逆反应速率是否相等，故E错误；
故答案为：ABC；
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^-1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN₂和3molH₂，达到平衡状态Ⅰ；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，转化起始量为1molN₂和3molH₂，达到平衡时平衡状态Ⅱ和平衡状态Ⅰ相同，互为等效平衡，
①温度不变平衡常数不变，所以两个平衡状态的平衡常数的关系相等：Ⅰ等于Ⅱ，
故答案为：等于；
②达到平衡时平衡状态Ⅱ和平衡状态Ⅰ相同，互为等效平衡，所以H₂的百分含量：Ⅰ等于Ⅱ，
故答案为：等于；
③由于平衡Ⅱ开始时加入了0.2molNH₃，所以N₂的转化生成的氨气的量比平衡Ⅰ少，反应放出的热量反应放出的热量比平衡I少，所以放热热量：Ⅰ大于Ⅱ，
故答案为：大于；
（3）36g碳的物质的量为：n=

36g

12g/mol

=3mol，
不完全燃烧所得气体中，CO占三分之一体积，根据碳原子守恒，求得CO的物质的量为3mol×

1

3

=1mol，
根据2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-576kJ/mol，
1molCO燃烧放出的热量为：576kJ×

1

2

=283kJ，
所以36g碳不完全燃烧生成1molCO损失的热量为283kJ，
故答案为：283．

点评：本题是一道化学反应速率与平衡的综合题，考查了平衡常数的含义、化学平衡状态的判断标志、等效平衡等知识，题目难度较大，试题综合性强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．