精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(1)俄罗斯最近研制的一种名为“阿采塔姆”的新型燃料,可大幅度提高火箭运载量,这种燃料的成分是乙炔和液氨.
①已知:25℃,101KPa下,1g乙炔完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出50kJ的热,试写出表示乙炔燃烧热的热化学方程式
 

②又知热化学方程式:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
ⅰ试完成以下热化学方程式:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=
 
kJ?mol-1
ⅱ在一定温度下,向一个容积不变的容器中,通入5molN2(g)和H2(g)的混合气体,并装入固体催化剂,使之反应.平衡时,容器内的压强为起始时的80%,则反应过程中共放热
 
kJ.
(2)已知:CO2 (g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
t/℃ 700 800 850 1000 1200
K 2.6 1.7 1.0 0.9 0.6
回答以下问题:
①该反应逆反应为
 
反应(填“放热”或“吸热”).
②容器容积不变,850℃时,能表明反应达到平衡的是
 

A.容器中气体密度不变
B.容器中气体的平均相对分子质量不变
C.容器中H2的浓度不变
D.υ正(H2O)=υ(CO2
③容器容积不变,850℃时各物质平衡浓度为
c(CO2)=0.4mol?L-1   c(H2)=0.1mol?L-1   c(CO)=xmol?L-1    c(H2O)=0.2mol?L-1
若用a、b、c、d、分别表示CO2、H2、CO、H2O的起始浓度.
ⅰ则x=
 

ⅱ则a、b应满足的关系是
 
分析:(1)①依据燃烧热概念分析计算写出热化学方程式,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;
②ⅰ、依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
ⅱ、依据反应前后气体物质的量变化计算得到生成的氨气,根据热化学方程式计算反应放热;
(2)①依据图表中的平衡常数,结合平衡移动原理分析判断;
②反应达到平衡是正逆反应速率相同,个成分含量保持不变,据此分析选项;
③ⅰ、依据化学平衡常数概念列式计算;
ⅱ、依据极值转化,结合等效平衡计算得到.
解答:解:(1)①25℃,101KPa下,1g乙炔完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出50kJ的热,26g乙炔燃烧生成二氧化碳和液态水放热1300KJ,乙炔燃烧热的热化学方程式为:
C2H2(g)+
5
2
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1300KJ/mol,故答案为:C2H2(g)+
5
2
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1300KJ/mol;
②ⅰ、(1)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1
(3)H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
由盖斯定律[(2)+(3)×2]×3-(1)×2得到:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266.4KJ/mol,
故答案为:-1266.4;
ⅱ、在一定温度下,向一个容积不变的容器中,通入5molN2(g)和H2(g)的混合气体,并装入固体催化剂,使之反应.平衡时,容器内的压强为起始时的80%,物质的量为起始的80%,即5mol×80%=4mol,反应前后减少1mol,为生成的氨气物质的量,则反应过程中共放热46.1KJ,故答案为:46.1KJ;
(2)CO2 (g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
①依据平衡常数分析可知,温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,故答案为:放热;
②A.反应是气体体积不变的 反应,质量守恒,反应过程中和平衡状态,容器中气体密度都不变,不能说明反应达到平衡,故A不符合;
B.反应前后气体物质的量不变,质量守恒,反应过程中和平衡状态,容器中气体的平均相对分子质量不变,不能说明反应达到平衡,故B不符合;
C.反应过程中,容器中H2的浓度不变,说明反应达到平衡,故C符合;
D.依据反应过程中反应速率之比等于化学方程式系数之比,υ正(H2O)=υ(CO2),说明二氧化碳正反应速率和逆反应速率相同,能说明反应达到平衡,故D符合;
故选CD;
③ⅰ、850℃时的平衡常数=1,各物质平衡浓度为,c(CO2)=0.4mol?L-1 c(H2)=0.1mol?L-1 c(CO)=xmol?L-1 c(H2O)=0.2mol?L-1
CO2 (g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),依据化学平衡常数概念列式得到,K=
c(CO)c(H2O)
c(CO2)c(H2)
=
x×0.2
0.4×0.1
=1,计算得到x=0.2mol/L,
故答案为:0.2mol/L;
ⅱ、依据平衡量转化为反应物的物质的量,起始量二氧化碳为0.6mol,氢气为0.3mol,即
 CO2 (g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
  0.4         0.1     0.2    0.2
  0.6        0.3        0      0
若用a、b、c、d、分别表示CO2、H2、CO、H2O的起始浓度,利用极值转化,
   CO2 (g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),根据平衡浓度可知c=d;
     a        b        c       d
a+c(或a+d)  b+c(或b+d)  0       0
依据等比等效得到:
a+c
b+c
=
0.6
0.3
=2,a-2b=c或
a+d
b+d
=
0.6
0.3
=2,a-2b=d;
故答案为:a-2b=c 或a-2b=d.
点评:本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用,平衡常数的概念应用和影响因素,平衡标志和平衡计算的分析判断,等效平衡的理解是难点,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

同步练习册答案