Question

9．氫氣是合成氨的原料．“氫能”將是未來最理想的新能源．
（1）在25℃，101KPa條件下，1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 KJ/mol．
（2）氫氣通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得．其中C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），在850℃時平衡常數(shù)K=1．若向1升的恒定密閉真空容器中同時加入x mol C和6.0mol H₂O．
①當(dāng)加熱到850℃反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志有AC．
A．容器內(nèi)的壓強不變    B．消耗水蒸氣的物質(zhì)的量與生成CO的物質(zhì)的量相等
C．混合氣的密度不變    D．單位時間有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂
②x應(yīng)滿足的條件是x＞2．

Answer 1

分析 （1）1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，2g氫氣燃燒生成液態(tài)水放熱285.8KJ，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫；
（2）①化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷，得出正確結(jié)論；
②設(shè)轉(zhuǎn)化的水為amol，根據(jù)平衡常數(shù)進(jìn)行計算．

解答 解：（1）1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，2g氫氣燃燒生成液態(tài)水放熱285.8KJ，則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 KJ/mol
（2）①C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
A．反應(yīng)前后氣體的體積不等，故容器內(nèi)的壓強不變可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故A正確；
B．消耗水蒸氣是正反應(yīng)，生成CO也是正反應(yīng)，故消耗水蒸氣的物質(zhì)的量與生成CO的物質(zhì)的量相等不能作為判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B錯誤；
C．密度=$\frac{總質(zhì)量}{體積}$，總質(zhì)量在變，體積不變，故混合氣的密度不變可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C正確；
D．單位時間有n個H-O鍵斷裂是正反應(yīng)，同時有n個H-H鍵斷裂是逆反應(yīng)，但正逆反應(yīng)速率不等，故單位時間有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂不能作為判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯誤，
故答案為：AC；
②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
開始（mol）：6 0 0
轉(zhuǎn)化（mol）：a a a
平衡（mol）：6-a a a
K=$\frac{a×a}{6-a}$=1，a=2，故x應(yīng)滿足的條件是：x＞2，
故答案為：x＞2．

點評 本題考查化學(xué)平衡的影響因素分析，化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素判斷，圖象分析反應(yīng)的進(jìn)行程度，熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用，原電池電極反應(yīng)書寫的方法，題目難度中等．