Question

【题目】（1）过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是1molNO2与1mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。

试写出NO2和CO反应的热化学方程式：____，该反应的活化能是____kJmol﹣1。

如图是某学生模仿如图画出的NO（g）+CO2（g）═NO2（g）+CO（g）的能量变化示意图。则图中E3=__kJmol﹣1，E4=__kJmol﹣1。

（2）在密闭容器中充入1mol H2和1mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH<0。保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2，反应速率____（填“变大”、“变小”或“不变”），平衡____移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。

（3）T℃，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应2HIH2＋I2，H2物质的量随时间的变化如图所示。

①该温度下，2HI(g) H2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝____。

②相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则____是原来的2倍。

a．平衡常数 b．HI的平衡浓度 c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数

Answer 1

【答案】NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=－234kJ·mol－1 134kJ·mol－1 368 234 变小 不变 1/64 b

【解析】

（1）考查热化学反应方程式的书写，根据能量大小关系，判断出△H的方向，NO2与CO反应的方程式为NO2＋CO=CO2＋NO，根据图1，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，△H=(134－368)kJ·mol－1=－234kJ·mol－1，即热化学反应方程式为NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=－234kJ·mol－1；人们把能够发生有效碰撞的分子称为活化分子，把活化分子平均能量与反应物分子的平均能量之差称作活化能，即该反应的活化能是134kJ·mol－1。反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差。图2是图1的逆过程，因此E3=368kJ·mol－1，E4=234kJ·mol－1；

（2）考查非反应气体对化学反应速率的影响，以及对化学平衡移动的影响，N2不参与该反应，恒压状态下，通入1molN2，容器的体积增大，混合气体中各组分的浓度变小，化学反应速率变小，因为反应前后气体分子数之和相同，因此化学平衡不移动；

（3）考查化学平衡常数的计算、等效平衡，①化学平衡常数的计算，一般采用三段式法进行，2HI(g) H2(g)＋I2(g)

起始：1 0 0

变化：0.2 0.1 0.1

平衡：0.8 0.1 0.1 容器的体积为1L，HI、H2、I2物质的量浓度分别是0.8mol·L－1、0.1mol·L－1、0.1mol·L－1，依据化学平衡常数的表达式，K===1/64；

②a、化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，因此该反应化学平衡常数保持不变，故a不符合题意；

b、该反应前后气体分子数之和相等，恒温恒容下，该平衡与原平衡互为等效平衡，因此HI的平衡浓度应为原来的2倍，故b符合题意；

c、开始时加入HI的物质的量是原来的2倍，相当于在原来基础上增大压强，化学反应速率加快，达到平衡的时间变小，故c不符合题意；

d、根据b选项分析，两个平衡体系为等效平衡，H2的体积分数应是相等，故d不符合题意。