Question

15．根據(jù)下列敘述寫(xiě)出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

（1）已知16g固體硫完全燃燒時(shí)放出148.4kJ的熱量，寫(xiě)出表示硫的燃燒的熱化學(xué)方程式：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.8kJ/mol．
（2）如圖1是298K、101kPa時(shí)，N₂與H₂反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線(xiàn)圖．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（3）水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過(guò)熾熱的碳層制得：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1
①若某溫度下，K值的大小為0.5，此時(shí)向體積為1L的密閉容器中加入1molH₂O（g）和足量C（s），H₂O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
②對(duì)于該反應(yīng)，一定可以提高平衡體系中H₂的百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是a．
a．升高溫度     b．增大水蒸氣的濃度     c．加入催化劑    d．降低壓強(qiáng)
③上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，移走體系中部分C（s），平衡不移動(dòng)，將產(chǎn)生的CO全部移走，平衡向右移（以上兩空選填“向左移”、“向右移”、“不移動(dòng)”）．
④上述反應(yīng)在t₀時(shí)刻達(dá)到平衡（如圖2），若在t₁時(shí)刻改變某一條件，請(qǐng)?jiān)趫D2中繼續(xù)畫(huà)出t₁時(shí)刻之后正反應(yīng)速率（ν_正）隨時(shí)間的變化：
①增大容器體積（用實(shí)線(xiàn)表示）   ②升高溫度（用虛線(xiàn)表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法可知，化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱成正比，并注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)來(lái)解答；
（2）圖象分析可知是1molN₂與和3molH₂完全反應(yīng)生成2molNH₃，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)的焓變△H=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫(xiě)出；設(shè)H₂O（g）的變化量為xmol，利用三行式確定平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)K=0.5，計(jì)算出x的值再確定H₂O（g）轉(zhuǎn)化率；
②增加反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大濃度、使用催化劑，而要增加平衡體系中H₂的百分含量，平衡需向正方向移動(dòng)，結(jié)合勒夏特列原理判斷各選項(xiàng)即可；
③平衡體系中改變固體的量，不影響反應(yīng)速率，不影響平衡的移動(dòng)；
④①增大容器體積，濃度減小，正反應(yīng)速率立即減��；平衡右移，反應(yīng)物濃度繼續(xù)減小，據(jù)此分析正反應(yīng)速率變化；
②升高溫度，反應(yīng)速率加快；平衡右移，反應(yīng)物濃度繼續(xù)減小，據(jù)此分析正反應(yīng)速率變化．

解答 解：（1）16g固體硫完全燃燒時(shí)放出148.4kJ的熱量，即1molS完全燃燒時(shí)放出放出296.8kj熱量，則熱化學(xué)方程式為：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.8 kJ/mol，
故答案為：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.8 kJ/mol；
（2）圖象分析可知，圖象中表示的是1molN₂與和3molH₂氧氣完全反應(yīng)生成2molNH₃，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)的焓變△H=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ•mol^-1 ，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ•mol^-1．
（3）①C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）的平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$； 向體積為1L的密閉容器中加入1mol H₂O（g）和足量C（s），設(shè)H₂O（g）的變化量為xmol，則
                               C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）
起始物質(zhì)的量（mol）             1                 0             0
變化物質(zhì)的量（mol）             x                 x            x
起始物質(zhì)的量（mol）             1-x              x            x
K=c（CO）•c（H₂）/c（H₂O）=x•x/（1-x）=0.5，解得x=0.5，則H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.5mol}{1mol}$=50%，
故答案為：50%；
②a．升高溫度反應(yīng)速率增大且平衡正向移動(dòng)，可以提高平衡體系中H₂的百分含量，故a正確；
b．增大水蒸氣的濃度，反應(yīng)速率增大，生成H₂的量增大，但可以平衡體系中H₂的百分含量降低，故b錯(cuò)誤；
c．加入催化劑反應(yīng)速率增大，平衡不移動(dòng)，故c錯(cuò)誤；
d．降低壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，可以提高平衡體系中H₂的百分含量，但反應(yīng)速率降低，故d錯(cuò)誤；故答案為：a；
③改變碳的量，不影響反應(yīng)速率，不影響平衡的移動(dòng)；將產(chǎn)生的CO全部移走，平衡右移．
故答案為：不移動(dòng)；向右移；
④①增大容器體積，濃度減小，正反應(yīng)速率立即減��；而增大容器體積后平衡右移，反應(yīng)物濃度繼續(xù)減小，故正反應(yīng)速率在立即減小后會(huì)繼續(xù)逐漸減小，故圖象為：，故答案為：；
②升高溫度，反應(yīng)速率加快；而升高溫度后平衡右移，反應(yīng)物濃度繼續(xù)減小，故正反應(yīng)速率在立即增大后會(huì)逐漸減小，故圖象為：，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡影響因素、平衡常數(shù)及應(yīng)用等，注意理解掌握平衡常數(shù)應(yīng)用，難度中等．