Question

【題目】(1)已知20.0g NaOH溶于水配成稀溶液與足量的鹽酸反應，放出28.8kJ熱量，那么此反應數據表明：如果NaOH稀溶液跟稀鹽酸中和生成18g水時，該反應放出熱量______ kJ，由此測得的中和熱為_____kJ/mol；

(2)已知斷開1mol H—H鍵、1mol Br—Br鍵、1mol H—Br鍵分別需吸收的能量為436kJ、193kJ、366kJ。計算H2和Br2反應生成1mol HBr需 _______(填“吸收”或“放出”)能量_________ kJ；

(3)t℃時，將2mol SO2和1mol O2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發生如下反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，2min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O2還剩余0.8mol，請填寫下列空白：

①從反應開始到化學平衡，生成SO3的平均反應速率為____________________ ，平衡時SO2的轉化率為__________；

②下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態的是__________(填標號)。

A. 容器內壓強不再發生變化

B. SO2的體積分數不再發生變化

C. 容器內氣體原子總數不再發生變化

D. 相同時間內消耗2n mol SO2的同時消耗n mol O2

E. 相同時間內消耗2n mol SO2的同時生成n mol O2

③t2℃時，若將物質的量之比n(SO2)：n(O2) = 1：1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%。SO2的轉化率為___________。

Answer 1

【答案】57.6 57.6 放出 51.5 0.1mol/（L·min） 20% ABE 80%

【解析】

（1）已知20.0g NaOH溶于水配成稀溶液與足量的鹽酸反應，放出28.8kJ熱量，20g氫氧化鈉是0.5mol，生成0.5mol水，因此此反應數據表明：如果NaOH稀溶液跟稀鹽酸中和生成18g水即1mol時，該反應放出熱量57.6 kJ，由此測得的中和熱為57.6 kJ/mol；

（2）已知斷開1mol H—H鍵、1mol Br—Br鍵、1mol H—Br鍵分別需吸收的能量為436kJ、193kJ、366kJ，由于斷鍵吸熱，形成化學鍵放熱，則生成2molHBr的焓變是436kJ/mol+193kJ/mol－2×366kJ/mol＝－103kJ/mol，因此H2和Br2反應生成1mol HBr需放出能量51.5kJ；

（3）①2min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O2還剩余0.8mol，因此消耗氧氣是1mol－0.8mol＝0.2mol，所以生成三氧化硫是0.4mol，濃度是0.2mol/L，則從反應開始到化學平衡，生成SO3的平均反應速率為0.2mol/L÷2min＝0.1mol/（L·min），消耗二氧化硫是0.4mol，則平衡時SO2的轉化率為0.4/2×100%＝20%；

②A. 正反應體積減小，容器內壓強不再發生變化說明反應達到平衡狀態，A正確；

B. SO2的體積分數不再發生變化說明反應達到平衡狀態，B正確；

C. 根據原子守恒可知容器內氣體原子總數始終不變，不能據此說明反應達到平衡狀態，C錯誤；

D. 相同時間內消耗2n mol SO2的同時消耗n mol O2均表示正反應速率，不能據此說明反應達到平衡狀態，D錯誤；

E. 相同時間內消耗2n mol SO2的同時生成n mol O2說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，E正確；

答案選ABE；

③ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

起始量（mol） 1 1 0

轉化量（mol） x x/2 x

平衡量（mol）1－x 1－x/2 x

反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%，則，解得x＝0.8，所以SO2的轉化率為80%。