Question

【題目】Ⅰ.開(kāi)發(fā)新能源，新材料是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。下圖是LiBH4/MgH2體系放氫的焓變示意圖，則Mg(s)+2B(s)==MgB2(s)的ΔH=_________kJ·mol-1。

Ⅱ.在1.0L恒容密閉容器中放入0.10mol A(g)，在一定溫度時(shí)進(jìn)行如下反應(yīng)：A(g)==2B(g)+C(g)+D(S) ΔH=+85.1kJ·mol-1。

容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)P與起始?jí)簭?qiáng)P0的比值隨反應(yīng)時(shí)間變化數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

時(shí)間t/min	0	1	2	4	8	16	20	25
P/P0	1.00	1.50	1.80	2.20	2.30	2.38	2.40	2.40

回答下列問(wèn)題：

（1）下列能提高A的轉(zhuǎn)化率的是______________。

A.升高溫度 B.向體系中通入氣體A

C. 減少D的物質(zhì)的量 D.向體系中通入稀有氣體

（2）下列說(shuō)法能表明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______________。

A.A、B、C的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1 B.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol B，同時(shí)生成n mol C

C.容器中氣體的密度不變 D.容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

（3）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)A的轉(zhuǎn)化率是________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（4）相同條件下，若該反應(yīng)從逆向開(kāi)始，建立與上述相同的化學(xué)平衡，則D的取值范圍為n(D)_______ mol。

（5）相同條件下，若將容器改為恒壓容器，進(jìn)行上述反應(yīng)，某時(shí)刻，A的轉(zhuǎn)化率為75%，則此時(shí)B的物質(zhì)的量濃度為______________mol/L。

Answer 1

【答案】 -93 A CD 70％ >0.03 0.06

【解析】Ⅰ

（1）由圖可以知道：①．2LiBH4（s）+MgH2（s）=2LiH（s）+2B（s）+MgH2（s）+3H2（g）△H=+200 kJmol-1，
②2LiBH4（s）+MgH2（s）=2LiBH4（s）+Mg（s）+H2（g）△H=+76 kJmol-1
③2LiBH4（s）+MgH2（s）=2LiH（s）+MgB2（s）+4H2（g）△H=+183 kJmol-1
④2LiH（s）+MgB2（s）+4H2（g）=2LiH（s）+2B（s）+MgH2（s）+3H2（g）△H=+17kJmol-1，即：MgB2（s）+H2（g）=2B（s）+MgH2（s）△H=+17 kJmol-1，
所以-④-②得：Mg（s）+2B（s）═MgB2（s） △H=-93kJmol-1，

Ⅱ

（1）由反應(yīng)A(g)==2B(g)+C(g)+D(S) ΔH=+85.1kJ·mol-1可知,D為固體,反應(yīng)前后氣體體積增大的吸熱反應(yīng), A.升高溫度,平衡正向移動(dòng),所以A的轉(zhuǎn)化率增大,故A正確。B、體系中通入A氣體,相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng),平衡逆向進(jìn)行A的轉(zhuǎn)化率減小,故B錯(cuò)誤。C、D是固體，減少D的物質(zhì)的量，平衡不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤。D.向體系中通入稀有氣體，總壓強(qiáng)增大，但是反應(yīng)混合物所占的分壓不變，A的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤。（2）可以根據(jù)反應(yīng)速率不再改變或濃度不再發(fā)生變化來(lái)判斷達(dá)到平衡狀態(tài)。A.A、B、C的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1不能說(shuō)明三者的物質(zhì)的量濃度不再變化，故A錯(cuò)誤。B.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol B，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，生成n mol C，說(shuō)明反應(yīng)也是正向進(jìn)行，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤。C、此反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量發(fā)生了變化，密度也發(fā)生了變化，容器中氣體的密度不變，說(shuō)明氣體不再變化，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確。D、氣體平均摩爾質(zhì)量等于總質(zhì)量比總物質(zhì)的量，如果反應(yīng)正向進(jìn)行則氣體摩爾質(zhì)量在不斷減小，反之在增大，當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)。（3）容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(P)與起始?jí)簭?qiáng)的比值在后不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)之比為
　　　　,
　　起始量 0 0
　　　變化量　 x
2小時(shí)量x
壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,


平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率,（4）若該反應(yīng)從逆向開(kāi)始,建立與上述相同的化學(xué)平衡,為等效平衡,只要按照A完全轉(zhuǎn)化時(shí)得到D的量計(jì)算即可,根據(jù)(2)知,如果A完全反應(yīng)生成生成,如果加入四種物質(zhì),A最多轉(zhuǎn)化為,則還需要加入,又因?yàn)镈是固體,所以最少加入達(dá)到等效平衡狀態(tài),所以D的取值范圍（5）)反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量為:0.1-0.075+2×0.075+0.075=0.25mol,相同壓強(qiáng)下,氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)后氣體體積為: 0.25/0.1=0.25，V=0.25L,所以B的濃度為0.15/0.25=0.06 mol/L