Question

（1）在25℃时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸溶液里放入5.6g纯铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始至2min末，收集到1.12L（标准状况）H₂，又经过4min，铁粉完全溶解．则：
①后4min内，用HCl表示的平均反应速率是

 

．
②分析前2min与后4min相比，反应速率变化及原因是

 

．
（2）已知化学反应①：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K₁；化学反应②：Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g），其平衡常数为K₂．在温度973K和1173K情况下，K₁、K₂的值分别如右表，现有反应③：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），平衡常数为K₃，根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式

 

．据此关系及上表数据，也能推断出反应③是

 

（填“吸热”或“放热”）反应．

温度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（3）某反应历程如图所示，图中A、B、C均为1mol，请写出反应A→C的热化学反应方程式．

 

．

Answer 1

考点：反应速率的定量表示方法,热化学方程式,化学平衡常数的含义

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,化学反应速率专题

分析：（1）①根据反应速率的表达式及题中数据计算出后4min内，用HCl表示的平均反应速率；
②根据影响反应速率的因素进行判断；
（2）利用盖斯定律计算平衡常数，结合图表中平衡常数随温度变化分析反应热量变化；
（3）先根据图象写出A→B、B→C的热化学方程式，然后根据盖斯定律写出反应A→C的热化学反应方程式．

解答： 解：（1）①14.6g氯化氢的物质的量为：

14.6g

36.5g/mol

=0.4mol，5.6g铁的物质的量为：

5.6g

56g/mol

=0.1mol，0.1mol铁完全反应消耗0.2mol氯化氢，显然氯化氢过量，0.1mol铁完全反应生成0.1mol氢气，标况下1.12L氢气的体积为0.05mol，说明后4min内生成氢气的物质的量为：0.1mol-0.05mol=0.05mol，消耗氯化氢0.1mol，则后4min内，用HCl表示的平均反应速率为：v（HCl）=

0.1mol 0.1L

4min

=0.25 mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.25 mol?L^-1?min^-1 ；
②根据①可知，前2分钟和后4分钟都生成了0.05mol氢气，显然前2 min比后4 min快，原因是随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，所以反应速率减小，
故答案为：前2min比后4min快，原因是盐酸浓度下降；
（2）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；
利用盖斯定律将①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
则K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

，
依据图表中平衡常数数据分析，温度升高，K₁增大，K₂减小，则K₃=

K1

K2

增大，说明升高温度后反应③中的化学平衡向着正向移动，反应③是吸热反应；
故答案为：K₃=

K1

K2

；吸热；
（3）根据图象可知，反应A→B的热化学方程式为：①A（g）=B（g）△H=E₁-E₂，
反应B→C的热化学方程式为：②B（g）=C（g）△H=E₃-E₄，
根据盖斯定律，将①+②可得：A（g）=C（g）△H=E₁+E₃-E₂-E₄，
故答案为：A（g）=C（g）△H=E₁+E₃-E₂-E₄．

点评：本题考查了化学反应速率的计算、热化学方程式的书写，题目难度中等，注意掌握化学反应速率的计算方法，明确热化学方程式的书写方法，能够根据盖斯定律书写热化学方程式．