Question

【題目】（1）依據蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算。已知：

C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1

根據蓋斯定律，寫出298 K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)熱化學方程式：__________________________________________。

（2）在1.0 L真空密閉容器中充入4.0 mol A(g)和4.0 mol B(g)，在一定溫度下進行反應：A(g)+B(g)C(g) ΔH，測得不同時刻該容器內物質的物質的量如下表:

時間/min	0	10	20	30	40
n(A)/mol	4.0	2.5	1.5	n2	n3
n(C)/mol	0	1.5	n1	3	3

回答下列問題：

①隨著溫度的升高，該反應的化學平衡常數減小，則ΔH___(填“>”“<”或“=”)0，反應從起始到30min內A的平均反應速率是_______，該溫度下，上述反應的化學平衡常數為____。

②下列選項中能說明該反應在一定溫度和恒容條件下達到平衡狀態的是________。

A. 反應速率：vA(正) =vC(逆) B. A的質量和C的質量相等

C. B的轉化率不再改變 D. 密度不再改變

（3）若反應C(g)A(g)+B(g)進行時需加入稀釋劑X氣體(不參與反應)，則C的平衡轉化率與壓強、X的物質的量的關系如圖所示。

當其他條件不變時，增大X的物質的量，C的平衡轉化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)，其原因是______________________________。

Answer 1

【答案】2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1 ＜ 0.1mol/(Lmin) 3 AC 增大 隨著X的物質的量的增大，容器體積增大，相當于減小反應體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉化率增大

【解析】

（1）利用蓋斯定律計算反應熱，并書寫熱化學方程式；

（2）①隨著溫度升高，化學平衡常數減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應；根據表格中數據知，在30min時反應處于平衡狀態，n(C)=3mol，根據化學方程式計算，此時n(A)=n(B)=1mol，Δn(A)=3mol，根據計算反應從起始到30min內A的平均反應速率；再計算平衡時c(C)、c(A、c(B)，進而計算該溫度下反應的平衡常數；

②該反應A(g)+B(g)C(g)前后，氣體物質的量變化，且溫度一定，容器容積恒容，化學平衡狀態時正逆反應速率相等，各物質的量、濃度等保持不變，以及衍生出來的一些量也不變，但一定得是“變化的量”不變了，據此分析判斷；

（3）由圖可知，隨著X的物質的量的增大，C的平衡轉化率增大，其原因是隨著X的物質的量的增大，容器體積增大，相當于減小反應體系的壓強，據此分析判斷。

（1）將已知熱化學方程式編號，①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1；③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1；利用蓋斯定律將①×2+②×-③×可得：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) 則△H=（-393.5kJ/mol）×2+×（-571.6kJ/mol）-×（-2599 kJ/mol）= +226.7kJmol-1，故由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的熱化學方程式為：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；
故答案為：2C(s 石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；
（2）①隨著溫度升高，化學平衡常數減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，故△H＜0；根據表格中數據知，在30min時反應處于平衡狀態，n(C)=3mol，根據化學方程式計算，平衡時，Δn(A)=3mol，則反應從起始到30min內A的平均反應速率是；在30min時反應處于平衡狀態，此時n(A)=n(B)=1mol，故平衡時c(C)=3mol/L，c(A)=c(B)=1mol/L，則該溫度下反應的平衡常數為；

故答案為：<；0.1mol/(Lmin)；3；

②該反應A(g)+B(g)C(g)前后，氣體物質的量變化，且溫度一定，容器容積恒容，

A. 反應速率：vA(正) =vC(逆)，則正逆反應速率相等，能說明該反應達到平衡狀態，A項正確；

B. A的質量和C的質量相等，不能說明正逆反應速率相等，則不能說明該反應達到平衡狀態，B項錯誤；

C. B的轉化率不再改變，說明B的物質的量保持不變，正逆反應速率不變，能說明該反應達到平衡狀態，C項正確；

D. 根據質量守恒定律知，混合氣體的質量不變，容器容積不變，則密度始終保持不變，則密度不再改變，不能說明該反應達到平衡狀態，D項錯誤；

故答案為：AC；

（3）由圖可知，隨著X的物質的量的增大，C的平衡轉化率增大，其原因是隨著X的物質的量的增大，容器體積增大，相當于減小反應體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉化率增大；

故答案為：增大；隨著X的物質的量的增大，容器體積增大，相當于減小反應體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉化率增大。