Question

【題目】為了合理利用化學能，確保安全生產，化工設計需要充分考慮化學反應的反應熱，并采取相應措施．化學反應的反應熱通常用實驗進行測定，也可進行理論推算．

（1）實驗測得，5g甲醇（CH3OH）液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量，則表示甲醇標準燃燒熱的熱化學方程式為：__________．

（2）今有如下兩個熱化學方程式：則a______b（填“＞”、“=”或“＜”）

H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H1=akJmol-1

H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H2=bkJmol-1

（3）拆開1mol氣態(tài)物質中某種共價鍵需要吸收的能量叫鍵能．從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程．在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量．

化學鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJmol-1	436	391	945

已知反應N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=akJmol-1．試根據表中所列鍵能數據估算a的值：____________（注明“+”或“-”）．

（4）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反應熱進行推算．利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

①2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）；△H=-90.8kJmol-1

②2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJmol-1

③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJmol-1

總反應：3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=________________．

（5）汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2（g）+O2（g）2NO（g）△H＞0，已知該反應在2 404℃，平衡常數K=64×10﹣4．請回答：

①將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢正確的是_____（填字母序號）．

②該溫度下，某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10﹣1 mol/L、4.0×10﹣2 mol/L和3.0×10﹣3 mol/L，此時反應_______（填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”），理由是_______．

Answer 1

【答案】CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-726.4KJ/mol ＞ -93 -246.4kJmol-1 AC 向正反應方向進行 因為Qc=＜64×10﹣4，所以反應向正反應方向進行

【解析】

（1）根據5g甲醇反應放出的熱量計算1mol甲醇反應放出的熱量，寫出正確的熱化學方程式；

（2）兩個方程式中水的狀態(tài)不同，而氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放出熱量，據此判斷；

（3）根據△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能進行計算；

（4）根據蓋斯定律進行計算；

（5）根據溫度、催化劑對反應速率和平衡移動的影響進行判斷；

（1）5g甲醇反應放出的熱量為113.5kJ，計算得32g甲醇反應放出的熱量為726.4kJ，熱化學方程式為CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-726.4KJ/mol；

（2）兩個方程式中水的狀態(tài)不同，而氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放出熱量，b反應放出的熱量比a多，又因a、b都是負數，則有a＞b；

（3）△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=945 kJ/mol+3×436 kJ/mol-2×3×391 kJ/mol

=-93 kJ/mol，即a=- 93；

由蓋斯定律有2×①+②+③，△H=-90.8kJmol-1×2+（-23.5kJmol-1）+（-41.3kJmol-1）=-246.4 kJmol-1；

（5）A. ①由反應N2（g）+O2（g）2NO（g）△H＞0，可知，該反應為吸熱反應，升高溫度平衡正移，K值增大，A項正確；

B.反應中加入催化劑，反應速率增大，但平衡不移動，B項錯誤；

C.溫度升高反應速率增大，平衡正移，氨氣的轉化率增大，C項正確；

答案選AC。

② N2（g）+ O2（g） 2NO（g），某時刻容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10﹣1、4.0×10﹣2 、3.0×10﹣3 mol/L，Qc=，而K=64×10﹣4，Qc＜K，可知平衡正向移動。