Question

（1）已知在常溫常壓下：
①CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）；△H₁=-442.8KJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H₂=-566.0kJ/mol
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式

 

（2）已知合成氨的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2KJ?mol^-1
如表是合成氨反應在某溫度下2.0L的密閉容器中進行時，測得的數(shù)據(jù)：

時間（h） 物質(zhì)的量（mol）	0	1	2	3	4
N2	1.50	n1	1.20	n3	1.00
H2	4.50	4.20	3.60	n4	3.00
NH3	0.00	0.20	n2	1.00	1.00

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為

 

KJ．
②0～1小時內(nèi)N₂的平均反應速率

 

mol?L^-1?h^-1．
③此條件下該反應的化學平衡常數(shù)K=

 

（保留兩位小數(shù)）．
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂和NH₃各1mol，化學平衡向

 

方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”）

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算,化學平衡建立的過程

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，利用已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構(gòu)造出目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數(shù)進行相應的加減．
（2）①依據(jù)反應的焓變結(jié)合化學方程式計算放出的熱量；
②根據(jù)氨氣的物質(zhì)的量計算出消耗的氮氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=

△c

△t

計算出0～1小時內(nèi)N₂的平均反應速度率；
③根據(jù)3、4小時的時間段氨氣的物質(zhì)的量不變，說明達到了平衡狀態(tài)，根據(jù)氨氣的物質(zhì)的量計算出消耗的氮氣和氫氣的物質(zhì)的量及平衡時的濃度，
再根據(jù)平衡常數(shù)表達式K=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

計算出該溫度下的平衡常數(shù)；
④根據(jù)加入氨氣、水和氨氣后的濃度商判斷平衡移動方向．

解答： 解：（1）已知①CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H₁=-442.8KJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ/mol
由蓋斯定律，①+②×

1

2

得：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=（-442.8KJ/mol）-（-566.0kJ/mol）×

1

2

=-725.8KJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8KJ/mol；
（2）①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.20kJ?mol^-1，生成2mol氨氣放熱92.30kJ，反應進行到2小時時，氮氣的物質(zhì)的量變化了1.5mol-1.2mol=0.3mol，則生成氨氣0.6mol，放出的熱量為

92.20

2

×0.6kJ=27.66kJ，
故答案為：27.66；
②0～1小時內(nèi)生成了0.2mol氨氣，根據(jù)反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），消耗了氮氣的物質(zhì)的量為：n（N₂）=

1

2

n（NH₃）=0.1mol，0～1小時內(nèi)N₂的平均反應速度率為：v（N₂）=

0.1mol 2.00L

1h

=0.05mol/（L?h），
故答案為：0.05；
 ③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，反應在第3和4小時時間段內(nèi)氨氣的物質(zhì)的量不變，說明達到了平衡狀態(tài)，此時生成了1.00mol氨氣，
列出化學平衡的三段式為  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
 反應開始前（mol）     1.5      4.5      0
變化量（mol）          0.5     1.5       1
平衡時（mol）          1       3         1  
平衡時濃度（mol/L）   0.500     1.500     0.5
此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

0.5002

1.5003×0.500

≈0.15，
故答案為：0.15；
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂O、NH₃各1mol，此時各組分的濃度為：
c（N₂）=

1.00mol+1.00mol

2.00L

=1.00mol/L，c（H₂）=

3.00mol+1.00mol

2.00L

=2.00mol/L，c（N₂）=

1.00mol+1.00mol

2.00L

=1.00mol/L，
濃度商為：

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

1.002

2.003×1.00

=0.125＜k=0.15，所以平衡向著正向移動，
故答案為：正反應．

點評：本題考查了蓋斯定律的應用、反應熱的計算、化學平衡常數(shù)的計算與應用、化學反應速率與化學計量數(shù)的關(guān)系等知識，涉及的知識點較多，試題綜合性強，難度較大，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生的應試能力和學習效率．