Question

（1）在一個恒溫恒容的密閉容器中，可逆反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0達到平衡的標志是

 

（填編號）
①反應速率v（N₂）：v（H₂）：v（NH₃）=1：3：2       
②各組分的物質的量濃度不再改變
③體系的壓強不再發(fā)生變化                     
④混合氣體的密度不變
⑤單位時間內生成n mol N₂的同時，生成3n mol H₂
⑥2V（N_2正）=V（NH_3逆）
⑦單位時間內3mol H-H鍵斷裂的同時2mol N-H鍵也斷裂
⑧混合氣體的平均相對分子質量不再改變
（2）向某體積固定的密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量（未知）的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化如圖所示．已知在反應過程中混合氣體的平均分子量沒有變化．請回答：
①密閉容器的體積是

 

 L．
②若t₁=15s時，則t₀-t₁階段以C物質濃度變化表示的反應速率為v（C）=

 

．
③寫出反應的化學方程式：

 

．
④B的起始物質的量是

 

．
（3）由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，寫出該反應的熱化學方程式：

 

．若1g水蒸氣轉化為液態(tài)水放熱2.44kJ，則反應2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=

 

 kJ?mol^-1．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,熱化學方程式,化學平衡建立的過程,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學反應中的能量變化,元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化；
（2）①根據(jù)圖象中A的起始濃度及物質的量求算體積；
②根據(jù)圖象中C的濃度變化求算其反應速率；
③A的濃度減小為反應物，C的濃度增大為生成物，且反應前后計量數(shù)相同，根據(jù)反應物質的變化量之比等于計量數(shù)比求算；
④B為生成物，根據(jù)反應的量和平衡時的量求出初始量；
（3）根據(jù)熱化學方程式的書寫原則寫出氫氣燃燒生成氣態(tài)水的熱化學方程式，方程中的熱量和化學計量數(shù)要對應；根據(jù)m=nM計算1mol水的質量為18g，進而計算1mol氣態(tài)水轉化成液態(tài)水放出的熱量，結合氫氣與氧氣反應生成氣態(tài)水的反應熱計算生成液態(tài)水的反應熱．

解答： 解：（1）①速率之比等于對應物質的化學計量數(shù)之比，反應開始后一直成立，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故①錯誤；
②當體系達平衡狀態(tài)時，反應混合物各組分的物質的量濃度不變，故②正確；
③該反應正方向為計量數(shù)減小的反應，隨著反應進行壓強不斷減小，當壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)，故③正確；
④反應容器的體積不變，氣體的質量守恒，所以密度始終不變，密度不變時不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故④錯誤；
⑤單位時間內生成n mol N₂表示逆速率，生成3n mol H₂表示逆速率，都表示逆速率，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故⑤錯誤
⑥2V（N_2正）=V（NH_3逆），即氮氣的正速率與氨氣的逆速率之比等于計量數(shù)之比，則反應達到平衡狀態(tài)，故⑥正確；
⑦單位時間內3molH-H鍵斷裂等效于6mol N-H鍵形成，同時6mol N-H鍵斷裂，故⑦錯誤；
⑧混合氣體的物質的量逐漸減小，質量不變，則平均相對分子質量逐漸增大，當平均相對分子質量不變時，即是平衡狀態(tài)，故⑧正確；
故答案為：②③⑥⑧；
（2）①由圖象可知A的起始濃度為0.15mol/L，A的物質的量為0.3mol，則體積為V=

n

c

=

0.3mol

0.15mol/L

=2L；
故答案為：2；
②由圖象C的濃度變化為c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，則其反應速率為v（C）=

c(C)

t

=

0.06mol/L

15s

=0.004 mol?L^-1?s^-1；
故答案為：0.004；
③A的濃度較小為反應物，A的濃度變化為：0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的濃度增大為生成物，C的濃度變化為0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，則A、C的計量數(shù)之比為3：2，在反應過程中混合氣體的平均分子量沒有變化，則反應前后計量數(shù)相同，所以B為生成物，且計量數(shù)為1，所以反應方程式為：3A?B+2C；
故答案為：3A?B+2C；
④B為生成物，B的變化量為

1

2

×△c（C）=

1

2

×0.06mol/L=0.03mol/L，B的平衡濃度為0.05mol/L，則B的起始濃度為0.05mol/L-0.03mol/=0.02mol/，則物質的量為0.02mol/L×2L=0.04mol；
故答案為：0.04mol；
（3）氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應的熱化學方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
1g水蒸氣轉化成液態(tài)水放熱2.44kJ，故18g水蒸氣轉化成液態(tài)水放出熱量2.44kJ×18=43.92kJ，故反應H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）的反應熱△H=-（241.8kJ/mol+43.92kJ/mol）=-285.72kJ/mol；所以反應2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.48kJ/mol；
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；-571.4．

點評：本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、反應速率的計算、反應方程式的確定、熱化學方程式的書寫等，題目涉及的內容較多，側重于考查學生對所學知識的綜合應用能力，題目難度中等．