Question

5．在研究物質(zhì)變化時(shí)，不但要著眼于物質(zhì)種類(lèi)的變化，也要關(guān)注物質(zhì)狀態(tài)的變化．

（1）高溫下水分解體系中主要物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖1所示．下列說(shuō)法正確的是C
A．圖中A、B表示的粒子依次是O和H
B．圖中A、B表示的粒子依次是H⁺和O^2-
C．圖中A、B重新生成水時(shí)的活化能等于0
D．圖中A、B重新生成水時(shí)的活化能大于0
（2）已知H₂的燃燒熱△H=-285.8kJ/mol，且H₂O的汽化熱為44.0kJ/mol．試寫(xiě)出H₂燃燒生成水蒸氣的熱化學(xué)方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol．
（3）在容積為2.0L的密閉容器內(nèi)，物質(zhì)D在T℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，用A物質(zhì)表示的平均反應(yīng)速率為0.067 mol/（L•min）（保留2位有效數(shù)字）
②第5min時(shí)，升高溫度，A、B、D的物質(zhì)的量變化如圖，則該反應(yīng)為吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
③若在第7min時(shí)增加D的物質(zhì)的量，其他條件不變，則A的物質(zhì)的量圖象變化正確的是b（用圖中a、b、c的編號(hào)回答）
（4）在100℃、200KPa的條件下，反應(yīng)aA（g）?bB（g）+cC（g）建立平衡后，在不加入任何物質(zhì)的條件下，逐步增大體系的壓強(qiáng)（維持溫度不變），如表列出的是不同壓強(qiáng)下反應(yīng)建立平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

壓強(qiáng)（KPa）	200	500	1000
B的濃度（mol/L）	0.04	0.1	0.27

①比較大小：a= b+c（填“＞”、“＜”或“=”）
②壓強(qiáng)從500KPa增加到1000KPa時(shí)，平衡正向移動(dòng)（填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”），其原因可能為壓強(qiáng)增大為原來(lái)的兩倍，B濃度的變化大于兩倍，說(shuō)明C在增大壓強(qiáng)時(shí)變?yōu)榉菤怏w，平衡正向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，水的分解化學(xué)鍵斷裂先生成H原子與O原子，氫原子結(jié)合生成氫氣，氧原子結(jié)合生成氧氣，由水的分子式可知?dú)湓�子物質(zhì)的量是氧原子2倍；根據(jù)是否斷裂化學(xué)鍵判斷其活化能；
（2）燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量，結(jié)合蓋斯定律計(jì)算生成氣態(tài)水蒸氣放出熱量，標(biāo)注書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
（3）①根據(jù)V=$\frac{△c}{△t}$進(jìn)行計(jì)算；
②根據(jù)溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動(dòng)，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動(dòng)；
③增加固體的物質(zhì)的量，濃度不變，平衡不移動(dòng)；
（4）①壓強(qiáng)從 200kPa 增加到500kPa，增大了2.5倍，B的濃度從0.04mol/L增大到0.1mol/L，也增大了2.5倍，說(shuō)明a=b+c，改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)；
②壓強(qiáng)增大的倍數(shù)為1000kPa/500kPa=2，B的濃度增大的倍數(shù)為0.27mol/L/0.1mol/L=2.7，濃度增大的倍數(shù)大于壓強(qiáng)增大的倍數(shù)，所以平衡向“正向”移動(dòng)．

解答 解：（1）由圖可知，水的分解化學(xué)鍵斷裂先生成H原子與O原子，氫原子結(jié)合生成氫氣，氧原子結(jié)合生成氧氣，由水的分子式可知?dú)湓�子物質(zhì)的量是氧原子2倍，故A為氫原子、B為氧原子；氧原子和氫原子生成水時(shí)不需要斷裂化學(xué)鍵，所以其活化能=0，
故選C．
故答案為：C．
（2）①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol，②H₂O（l）=H₂O（g）△H=44KJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①+②得到H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
（3）①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.4mol}{2.0L}}{3min}$=0.067mol/L•min，
故答案為：0.067 mol/（L•min）；
②溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動(dòng)，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
③D為固體，增加D的物質(zhì)的量，濃度不變，平衡不移動(dòng)，故選：b；
故答案為：b；
（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，壓強(qiáng)從 200kPa增加到500kPa，增大了2.5倍，B的濃度從0.04mol/L增大到0.1mol/L，也增大了2.5倍，說(shuō)明濃度增大的倍數(shù)和壓強(qiáng)增大的倍數(shù)相同，化學(xué)計(jì)量數(shù)滿(mǎn)足a=b+c，改變壓強(qiáng)化學(xué)平衡不移動(dòng)，
故答案為：=；
②利用表中數(shù)據(jù)可知，壓強(qiáng)增大的倍數(shù)為1000kPa/500kPa=2，B的濃度增大的倍數(shù)為0.27mol/L/0.1mol/L=2.7，濃度增大的倍數(shù)大于壓強(qiáng)增大的倍數(shù)，說(shuō)明加壓至1000kPa時(shí)，C物質(zhì)變成了非氣態(tài)物質(zhì)，所以增大壓強(qiáng)化學(xué)平衡向“正向”移動(dòng)，
故答案為：正向，壓強(qiáng)增大為原來(lái)的兩倍，B濃度的變化大于兩倍，說(shuō)明C在增大壓強(qiáng)時(shí)變?yōu)榉菤怏w，平衡正向移動(dòng)；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)平衡，平衡計(jì)算分析應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)以及活化能等知識(shí)，掌握化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是解題的關(guān)鍵，難度中等