Question

【題目】肼是一種高能燃料。已知各共價鍵鍵能(斷裂或形成1mol共價鍵時吸收或釋放的能量)如表：

	N≡N	O=O	N-N	N-H	O-H
鍵能(KJmol﹣1)	946	497	154	391	463

(1)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H=________KJmol﹣1 。

(2)密閉容器中進行反應：3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) H＜0反應的化學平衡表達式為K=________。

(3)已知：600℃時，上述反應的平衡常數K=16。現有如圖甲(恒溫恒壓)和如圖乙(恒溫恒容)兩容器：

起始時按下表所示分別加入各物質，體積為2L，在600℃時反應經過一段時間后均達平衡。

	Fe	H2O(g)	Fe3O4	H2
甲/mol	2.0	1.0	2.0	0.5
乙/mol	2.0	2.0	2.0	1.0

①關于甲、乙容器，下列法正確的是________。

A.反應開始時兩容器內的逆反應速率：甲＜乙

B.若甲容器內氣體的密度不再變化，則說明反應已達到平衡狀態

C.若乙容器內氣體的壓強不再變化，則說明反應已達到平衡狀態

D.平衡后添加Fe3O4，兩容器內的平衡均逆向移動

②投料后甲5min達平衡，則此段時間內的平均反應速率v(H2)=________。

③平衡后若將乙容器體系溫度突然降低100℃，圖象中能正確反映平衡移動過程中容器內變化情況的是________。

A. B. C.

(4)如圖為恒容絕熱容器：

進行上述反應，起始與平衡時的各物質的量見表：

	Fe	H2O(g)	Fe3O4	H2
起始/mol	3.0	3.0	0	0
平衡/mol	m	n	p	q

	Fe	H2O(g)	Fe3O4	H2
A/mol	3.0	3.0	0	0
B/mol	0	0	3.0	3.0
C/mol	m	n	p	q

若在達到平衡后的容器丙中，分別按照下列A、B、C三種情況繼續添加各物質，則再次達平衡時，容器丙中H2的百分含量按由大到小的順序______(用A、B、C表示)。

Answer 1

【答案】583 AB 0.05molL-1min1 B B>C>A

【解析】

（1）根據圖中內容，可以看出N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O反應的焓變等于舊鍵斷裂吸收的能量和新鍵生成釋放的能量之差，即△H=(154+391×4+497946463×4)kJ/mol=583kJ/mol，故答案為：583；

（2）化學平衡表達式為K=；

（3）①A．反應開始時乙容器內H2的濃度較大，所以逆反應速率：甲<乙，故正確；

B．水蒸氣的密度與氫氣的密度不同，所以當容器內的密度不變時，即是平衡狀態，故正確；

C．該反應為氣體體積不變的反應，所以容器內壓強始終不變，不能用壓強判斷平衡狀態，故錯誤；

D．平衡后添加Fe3O4，增加固體的量平衡不移動，故錯誤；

故選AB；

②投料后甲5min達平衡，則此段時間內的平均反應速率，故答案為：0.05molL-1min1；

③反應是放熱反應，若將平衡體系溫度降低100℃，平衡正向移動，

A．正向移動H2O轉化為等物質的量的H2，氣體質量減小，故A不符合；

B．平衡正向移動，氫氣物質的量增大，故B符合；

C．反應前后氣體質量發生變化，密度隨反應進行發生變化，故C不符合；

故答案為：B；

（4）由于反應前后氣體體積相等，所以C條件下，平衡不移動，氫氣的體積分數與平衡是相同；A狀況下，反應正向進行生成氫氣，反應放出熱量使容器溫度升高，抑制反應繼續生成氫氣，故氫氣體積分數較低；B狀況下反應逆向進行生成Fe和水，是吸熱過程，使容器溫度降低，抑制反應繼續消耗氫氣，所以氫氣的體積分數較高，故H2的百分含量按由大到小的順序排列：B>C>A，

故答案為：B>C>A。