Question

（9分）隨著環保意識增強，清潔能源越來越受到人們關注。
（1）甲烷是一種理想的潔凈燃料。已知：
CH₄（g）+2O₂（g）= CO₂（g）+2H₂O（g）；△H= —802．3kJ·mol^-1
H₂O（1） =H₂O（g），△H =+44．0kJ·mol^-l
則4．8g甲烷氣體完全按燃燒生成液態水，放出熱量為          。
（2）利用甲烷與水反應制備氫氣，因原料廉價，具有推廣價值。
該反應為CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）;△H=+206．lkJ·mol^-l。
①若800℃時，反應的化學平衡常數K=l．0，某時刻測得該溫度下密閉容器中各物質的物質的量濃度如下表。

則此時正、逆反應速率的關系是        。（填標號）

A．v（正）>v（逆）	B．v（正）<v（逆）
C．v（正）=v（逆）	D．無法判斷

②為了探究溫度、壓強對上述化學反應速率的影響，某同學設計了以下三組對比實驗（溫度為360℃或480℃、壓強為101 kPa或303 kPa，其余實驗條件見下表）。

表中t=         ，P=         ；
設計實驗2、3的目的是         
實驗l、2、3中反應的化學平衡常數的大小關系是         （用K₁、K₂、K₃表示）。

Answer 1

分析：（1）根據蓋斯定律寫出甲烷氣體完全燃燒生成液態水的熱化學方程式，再根據反應熱計算；
（2）①計算出該時刻時的濃度商，與平衡常數相比，判斷反應進行方向，據此解答；
②采取控制變量法，根據三組對比實驗的要求條件判斷T、P的值；
采取控制變量法，對比實驗2、3的條件不同，分析實驗目的；
平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，若溫度升高，平衡向吸熱方向移動，即向正反應方向移動，平衡常數增大；
解答：解：（1）已知反應：①CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3kJ?mol^-1，
②H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1，
①-②×2得，甲烷氣體完全燃燒生成液態水的熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1，
所以4.8g甲烷氣體完全燃燒生成液態水，放出熱量為×890.3kJ?mol^-1=267.1kJ，
故答案為：267.1kJ；
（2）①此時的濃度商為=0.63，小于平衡常數k=1，所以反應向正反應進行，即v（正）＞v（逆），
故答案為：A；
②三組實驗條件要求溫度為360℃或480℃、壓強為101kPa或303kPa，采取控制變量法，探究溫度、壓強對化學反應速率的影響，由表可知t為480，p為303；
對比實驗2、3，只有溫度不同，其它條件相同，所以實驗2、3的目的是探究溫度對化學反應速率的影響；
實驗1、3溫度相同，平衡常數相同，即K₁=K₃，比較實驗1、2，實驗2中溫度高，溫度升高，平衡向吸熱方向移動，該反應為吸熱反應，所以平衡向正反應方向移動，平衡常數增大，即K₂＞K₁，所以K₂＞K₁=K₃，
故答案為：480；303；探究溫度對化學反應速率的影響；K₂＞K₁=K₃；．
點評：本題考查了溫度對化學反應速率的影響等知識點，難度不大，注意化學平衡常數只與溫度有關，與其他物理量無關．