Question

【题目】（1）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：

C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1

根据盖斯定律，写出298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)热化学方程式：__________________________________________。

（2）在1.0 L真空密闭容器中充入4.0 mol A(g)和4.0 mol B(g)，在一定温度下进行反应：A(g)+B(g)C(g) ΔH，测得不同时刻该容器内物质的物质的量如下表:

时间/min	0	10	20	30	40
n(A)/mol	4.0	2.5	1.5	n2	n3
n(C)/mol	0	1.5	n1	3	3

回答下列问题：

①随着温度的升高，该反应的化学平衡常数减小，则ΔH___(填“>”“<”或“=”)0，反应从起始到30min内A的平均反应速率是_______，该温度下，上述反应的化学平衡常数为____。

②下列选项中能说明该反应在一定温度和恒容条件下达到平衡状态的是________。

A. 反应速率：vA(正) =vC(逆) B. A的质量和C的质量相等

C. B的转化率不再改变 D. 密度不再改变

（3）若反应C(g)A(g)+B(g)进行时需加入稀释剂X气体(不参与反应)，则C的平衡转化率与压强、X的物质的量的关系如图所示。

当其他条件不变时，增大X的物质的量，C的平衡转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是______________________________。

Answer 1

【答案】2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1 ＜ 0.1mol/(Lmin) 3 AC 增大 随着X的物质的量的增大，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，平衡右移，C的平衡转化率增大

【解析】

（1）利用盖斯定律计算反应热，并书写热化学方程式；

（2）①随着温度升高，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应；根据表格中数据知，在30min时反应处于平衡状态，n(C)=3mol，根据化学方程式计算，此时n(A)=n(B)=1mol，Δn(A)=3mol，根据计算反应从起始到30min内A的平均反应速率；再计算平衡时c(C)、c(A、c(B)，进而计算该温度下反应的平衡常数；

②该反应A(g)+B(g)C(g)前后，气体物质的量变化，且温度一定，容器容积恒容，化学平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的量、浓度等保持不变，以及衍生出来的一些量也不变，但一定得是“变化的量”不变了，据此分析判断；

（3）由图可知，随着X的物质的量的增大，C的平衡转化率增大，其原因是随着X的物质的量的增大，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，据此分析判断。

（1）将已知热化学方程式编号，①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1；③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1；利用盖斯定律将①×2+②×-③×可得：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) 则△H=（-393.5kJ/mol）×2+×（-571.6kJ/mol）-×（-2599 kJ/mol）= +226.7kJmol-1，故由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的热化学方程式为：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；
故答案为：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；
（2）①随着温度升高，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故△H＜0；根据表格中数据知，在30min时反应处于平衡状态，n(C)=3mol，根据化学方程式计算，平衡时，Δn(A)=3mol，则反应从起始到30min内A的平均反应速率是；在30min时反应处于平衡状态，此时n(A)=n(B)=1mol，故平衡时c(C)=3mol/L，c(A)=c(B)=1mol/L，则该温度下反应的平衡常数为；

故答案为：<；0.1mol/(Lmin)；3；

②该反应A(g)+B(g)C(g)前后，气体物质的量变化，且温度一定，容器容积恒容，

A. 反应速率：vA(正) =vC(逆)，则正逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态，A项正确；

B. A的质量和C的质量相等，不能说明正逆反应速率相等，则不能说明该反应达到平衡状态，B项错误；

C. B的转化率不再改变，说明B的物质的量保持不变，正逆反应速率不变，能说明该反应达到平衡状态，C项正确；

D. 根据质量守恒定律知，混合气体的质量不变，容器容积不变，则密度始终保持不变，则密度不再改变，不能说明该反应达到平衡状态，D项错误；

故答案为：AC；

（3）由图可知，随着X的物质的量的增大，C的平衡转化率增大，其原因是随着X的物质的量的增大，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，平衡右移，C的平衡转化率增大；

故答案为：增大；随着X的物质的量的增大，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，平衡右移，C的平衡转化率增大。