Question

（14分）Ⅰ、已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ΔH一定溫度下，在1.0 L密閉容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
總壓強(qiáng)p/100 kPa	4.56	5.14	5.87	6.30	7.24	8.16	8.18	8.20	8.20

回答下列問題：

（1）下列哪些選項(xiàng)可以說明該可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài) 。

A．混合氣體的密度不再發(fā)生改變

B．消耗1 mol H2O（g）的同時(shí)生成1 mol H2

C．混合氣體的總體積

D．v正(CO) = v逆(H2)

（2）由總壓強(qiáng)P和起始壓強(qiáng)P0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總，n總＝ mol；

Ⅱ、根據(jù)最新“人工固氮”的報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面可與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3，反應(yīng)方程式：2N2（g）+ 6H2O（l）4NH3（g）+ 3O2（g），進(jìn)一步研究生成量與溫度的關(guān)系，常壓下測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

（1）該反應(yīng)的△H_____O, △S____0(填“>,<,=”)

（2）該反應(yīng)在30℃、40℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1_______K2(選填“>,<,=”)

（3）與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合氨相比,該方法的固氮速率慢,氨的生成濃度低,有人提出在常壓、450℃下進(jìn)行該反應(yīng)，效率將更高，科學(xué)家認(rèn)為該方案不可行，理由是__________.

Ⅲ、向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中H2S、HS?、S2?的分布分?jǐn)?shù)（平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù)）與滴加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示（忽略滴加過程H2S氣體的逸出）。

試分析：

①B曲線代表 (用微粒符號表示)分?jǐn)?shù)變化；滴加過程中，溶液中一定成立：c(Na+)= 。

②M點(diǎn)，溶液中主要涉及的離子方程式： 。

Answer 1

I、（1）AD ； （2）P/P0

II、（1）>， > （2）<

（3）在常壓、450℃條件下，水處于氣態(tài)，該反應(yīng)的△H>0, △S<0,所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行

Ⅲ、（1）HS－ ； c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)]（由物料守恒得出）

或c(Na+)= c(Cl－)+c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)－c(H+)（由電荷守恒得出）

（2）M點(diǎn)：2S2－+3H+=HS－+H2S（分兩步寫也可）

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在1.0 L密閉容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不斷增大，故密度不斷增大，當(dāng)混合氣體密度不再發(fā)生改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；反應(yīng)過程中消耗1 mol H2O（g）的同時(shí)生成1 mol H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；恒容，故混和氣體總體積不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；v正(CO) = v逆(H2)則說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D項(xiàng)正確；（2）同溫、同體積壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故n（總）= P/P0×1mol= P/P0mol；Ⅱ、（1）2N2（g）+ 6H2O（l）4NH3（g）+ 3O2（g），反應(yīng)，由表中所給NH3的平衡濃度與溫度關(guān)系可知升高溫度NH3的平衡濃度增大，故平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)吸熱，△H>0；該反應(yīng)正向氣體量增多，故△S>0；(2) 該反應(yīng)在30℃、40℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1< K2；（3）在常壓、450℃條件下，水處于氣態(tài)，該反應(yīng)的△H>0, △S<0,所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故該反應(yīng)不可采用常壓、450℃；Ⅲ、向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量，發(fā)生反應(yīng)為：①H++ OH—=H2O、②S—+ H+=HS－、③HS－+ H+= H2S，故曲線B代表HS－變化；滴加過程中物料守恒：2 c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)]，或電荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(Cl－)+c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)；M點(diǎn)溶液溶質(zhì)為：NaCl、NaHS、H2S，故溶液中主要涉及的離子方程式S—+ H+=HS－、HS－+ H+= H2S（或2S2－+3H+=HS－+H2S）。

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)原理及圖像問題。