Question

【題目】I.在一定條件下，可逆反應(yīng)A＋BmC變化如圖所示。已知縱坐標(biāo)表示在不同溫度和壓強(qiáng)下生成物C在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，p為反應(yīng)在T2溫度時達(dá)到平衡后向容器加壓的變化情況，問：

(1)溫度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。

(2)正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(3)如果A、B、C均為氣體，則m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。

(4)當(dāng)溫度和容積不變時，如在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，則體系的壓強(qiáng)________(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡________移動(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。

II.合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水蒸汽反應(yīng)制備，其主要反應(yīng)為：CH4+2H2O=CO2+4H2。

已知：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H =﹣890 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H =﹣571.6 kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) △H =﹣44 kJ/mol

寫出由天然氣和水蒸汽反應(yīng)制備H2的熱化學(xué)方程式：_________。

Answer 1

【答案】大于 放熱 大于 增大 不 CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165.2 kJ/mol

【解析】

I.(1)根據(jù)溫度升高，反應(yīng)速率加快，到達(dá)平衡的時間越短判斷溫度T1、T2的高低；

(2)由圖可知溫度T1＞T2，根據(jù)溫度與C%關(guān)系判斷平衡移動方向；

(3)由圖可知，在T2溫度時達(dá)到平衡后向容器加壓，利用壓強(qiáng)與C%的關(guān)系判斷壓強(qiáng)對平衡移動影響關(guān)系，進(jìn)而判斷方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小；

(4)當(dāng)溫度和容積不變時，在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，體系壓強(qiáng)增大，但由于反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動；

II.根據(jù)蓋斯定律，將已知熱化學(xué)方程式疊加，可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

I.(1)由圖可知，溫度為T1先到達(dá)平衡，由于溫度越高反應(yīng)速率越快，到達(dá)平衡的時間越短，故溫度：T1＞T2；

(2)由圖可知溫度：T1＞T2，溫度越高，達(dá)到平衡時生成物C的含量C%越小，說明升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)移動，根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(3)由圖可知，T2溫度時達(dá)到平衡后向容器加壓，C%減小，說明增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)移動，由于增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動，逆反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，故m＞2；

(4)當(dāng)溫度和容積不變時，在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，體系中氣體物質(zhì)的量增多，氣體壓強(qiáng)增大，但由于反應(yīng)混合物的濃度不變，因此平衡不移動；

II.①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H =﹣890 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H =﹣571.6 kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) △H =﹣44 kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律①-②×2+③×2，得CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165.2 kJ/mol。