Question

【题目】（1）已知①H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－241.8kJ·mol－1

②CH4 (g)＋O2(g)=CO (g)＋2H2O(g) ΔH＝－564.3kJ·mol－1

则CH4(g)与H2O(g)反应制取CO(g)和H2(g)的热化学方程式：___。

（2）根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热 ΔH＝___kJ·mol－1。

化学键	C—H	C—F	H—F	F—F
键能/(kJ·mol-1)	414	489	565	155

（3）氢气是合成氨反应的重要原料。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器，在一定条件下，利用如下反应模拟合成氨的工业化生产：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0。当改变某一外界条件(温度或压强)时，NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示。

回答下列问题：

①平衡时，M点NH3的体积分数为10%，则N2的物质的量为___(保留两位有效数字)。

②X轴上a点的数值比b点__(填“大”或“小”)；图中，Y轴表示__(填“温度”或“压强”)，判断的理由是__。

Answer 1

【答案】CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)，ΔH＝+161.1kJ·mol－1 -1940 0.82mol 小 温度 随Y值增大，φ(NH3)减小，平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0向逆反应方向移动，故Y为温度

【解析】

（1）有盖斯定律知：②-①×3得：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH＝－564.3kJ·mol－1-3×（－241.8kJ·mol－1）=+161.1kJ·mol－1

(2)△H=反应物键能之和生成物键能之和，结合图表中 键能数据可知△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=1940KJ/mol，

故答案为：1940 kJmol1；

（3）①设转化的氮气为xmol，则：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起始量（mol）：1 3 0

转化量（mol）：x 3x 2x

平衡量（mol）：1-x 3-3x 2x

所以（2x）2÷{(1-x)×（3-3x ）3}==10%，解得x=0.18mol

mol，故氮气的物质的量是1mol-0.18mol=0.82mol；

故答案为：0.82mol；

②有图像可知X轴上a点的数值比b点小，随Y值增大，φ（NH3）减小，平衡N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H<0向逆反应方向移动，正反应为体积减小的放热反应，故Y为温度，则X为压强，增大压强平衡正向移动；
故答案为：小；温度；随Y值增大，φ（NH3）减小，平衡N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H<0向逆反应方向移动，故Y为温度；