Question

（1）已知反應(yīng)及幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵斷裂時(shí)的能量變化如下所示：
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)               △H＝－184kJ/mol
4HCl (g)＋O2(g)＝2Cl2 (g) ＋2H2O (g)   △H＝－115.6kJ/mol

①H2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_________________________________；
②斷開1mol H—O鍵所需能量約為_________________________kJ。
（2）已知某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K＝,它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
（3）已知反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0在400℃時(shí)K＝0.5，此條件下在0.5L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，一段時(shí)間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)υ(N2)正______υ(N2)逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時(shí)使平衡時(shí)NH3的體積百分?jǐn)?shù)增加，可采取的措施是_______（填序號(hào)）。
A.縮小體積增大壓強(qiáng)        B.升高溫度
C.加催化劑                D.使氨氣液化移走
（4）在一定體積的密閉容器中進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(s) △H，其化學(xué)平衡常數(shù)K與T的關(guān)系如下表：

T/K	300	400	500	……
K/(mol·L－1)2	4×106	8×107	1.2×109	……

①斷送該反應(yīng)的△H_________0（填“＞”或“＜”）；
②在一定條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是______（填序號(hào)）。
A.3 υ(B)正＝2υ(C)逆       B.A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變    D.混合氣體的密度保持不變

Answer 1

（1）①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O (g) △H＝－483.6kJ/mol（2分）②463.4（1分）
（2）C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)（1分，不標(biāo)狀態(tài)不扣分，寫成等號(hào)不給分）
（3）＝（1分）；A（1分）（4）①＞（1分）②CD（1分）

試題分析：（1）①已知熱化學(xué)方程式a：H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝－184kJ/mol，b：4HCl (g)＋O2(g)＝2Cl2 (g) ＋2H2O (g) △H＝－115.6kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知，a×2＋b即得到反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)＝2H2O (g) (g)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－184kJ/mol×2－115.6kJ/mol＝－483.6kJ/mol。
②斷裂1molH－H鍵需要的能量是436kJ，而斷裂1molO＝O鍵需要的能量是498kJ。由于反應(yīng)熱還等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，所以根據(jù)氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式可知2×436kJ＋498kJ－2×2×x＝－483.6kJ，解得x＝463.4kJ，因此斷開1mol H—O鍵所需能量約為463.4kJ。
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以依據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝可知，該反應(yīng)的方程式為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。
（3）一段時(shí)間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，其濃度分別是（mol/L）4、2、4。則此時(shí)＝＝0.5，這說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以此時(shí)反應(yīng)υ(N2)正＝υ(N2)逆；A、正方應(yīng)是體積減小的，則縮小體積增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣的含量增大，A正確；B、正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣含量降低，B不正確；C、加催化劑加快反應(yīng)速率，但平衡狀態(tài)不變，氨氣含量不變，C不正確；D、使氨氣液化移走，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但則反應(yīng)速率降低，D不正確，答案選A。
（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸增大。這說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正方應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即△H＞0。
②在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，據(jù)此可以判斷。A、由于反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則3 υ(B)正＝υ(C)正＝2υ(C)逆，因此正逆反應(yīng)速率不等，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，A不正確；B、A和B的轉(zhuǎn)化率相等不能說明正逆反應(yīng)速率相等，即反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以B不正確；C、正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，因此壓強(qiáng)始終是減小，所以當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí)可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中容積始終是不變的，但氣體的質(zhì)量是減小的，所以當(dāng)混合氣體的密度保持不變時(shí)，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確，答案選CD。