Question

4．（1）0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出熱量649.5 中kJ，其熱化學(xué)方程為B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol．
又已知：H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44.0kJ/mol．則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量為1016.5KJ．恒溫、恒壓（1.01×10⁵Pa）下，將2.0molSO₂與amolO₂的混合氣體通入一個(gè)容積可變的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H＜0
（2）T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)n（SO₃）=1.3mol，n（O₂）=3.0mol，則a=3.65；平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為65%．T₂℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量共為4.8mol．T₁與T₂的關(guān)系是①（選填序號(hào)）．
①T₁＞T₂ ②T₁＜T₂    ③T₁=T₂．

Answer 1

分析 （1）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5KJ的熱量，則1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出2165KJ的熱量，根據(jù)蓋斯定律寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式，后根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比來解答；
（2）T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)n（SO₃）=1.3mol，n（O₂）=3.0mol，則：
           2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2        a         0
轉(zhuǎn)化量（mol）：1.3      0.65      1.3
平衡量（mol）：0.7      3         1.3
氧氣平衡物質(zhì)的量=氧氣起始物質(zhì)的量-氧氣物質(zhì)的量變化量，平衡時(shí)SO₂ 的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗二氧化硫物質(zhì)的量}{二氧化硫起始物質(zhì)的量}$×100%；T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體總物質(zhì)的量為5mol，T₂℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量共為4.8mol，與T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡相比平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)．

解答 解：（1）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5KJ的熱量，則1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出2165KJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
①B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
②H₂O（l）→H₂O（g）△H=+44kJ/moL，
由蓋斯定律可知①+②×3得：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（g）△H=-2033kJ/mol，11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.5mol乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是2033kJ×0.5=1016.5kJ，
故答案為：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol；1016.5KJ；
（2）T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)n（SO₃）=1.3mol，n（O₂）=3.0mol，則：
            2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2         a       0
轉(zhuǎn)化量（mol）：1.3       0.65   1.3
平衡量（mol）：0.7       3      1.3
則a=3+0.65=3.65，平衡時(shí)SO₂ 的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.3mol}{2mol}$×100%=65%，
T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體總物質(zhì)的量為5mol，T₂℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量共為4.8mol，與T₁℃下反應(yīng)達(dá)平衡相比平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，故溫度T₁＞T₂，
故答案為：3.65；65%；①．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫、焓變求算、化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素，題目難度較大，注意表示熱化學(xué)方程式的書寫要注明物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)熱的正負(fù)號(hào)問題，注意三段式解題法在化學(xué)平衡計(jì)算中應(yīng)用．