- 焓变、反应热
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工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化．他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应．相关数据如下：
（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量______（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量．
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为______%．
（3）下列叙述正确的是______（填字母序号）．
A、平衡时，两容器中H2的体积分数相等
B、容器②中反应达平衡状态时，Q＞65.6kJ
C、反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等υ(H2O)=
（4）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O （g）△H=-484kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：______．
（5）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6mol．若用200ml、5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）______．
正确答案
（1）依据图表分析反应是放热反应，反应物化学键断裂时所吸收的总能量小于生成物分子化学键形成时释放的总能量；故答案为：小于；
（2）容器①中反应达平衡时，CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol，反应放出热量为32.8 kJ；参加反应的一氧化碳物质的量=
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
起始量（mol） 1 4 0 0
变化量（mol） 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡量（mol） 0.2 3.2 0.8 0.8
CO的转化率=
故答案为：80；
（3）A、反应前后气体体积不变，同比例投入反应物的起始量，平衡不动；两容器中H2的体积分数相等，故A正确；
B、反应前后气体体积不变，同比例投入反应物的起始量，平衡不动；反应热不变；故B错误；
C、反应②的浓度大于①，开始时②反应速率大；故C错误；
D、依据三段式计算，利用反应速率概念计算判断；容器①中v（H2O）=
故答案为：A
（4）①2H2（g）+O2（g）═2H2O （g）△H=-484kJ/mol，
②CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol
依据盖斯定律②×2+①得到：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566KJ/mol；
故答案为：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566KJ/mol；
（5）n（CO2）=0，6mol；n（OH-）=0.2ml×5mol/L=1mol；
CO2+2OH-=CO32-+H2O；CO2+OH-=HCO3-；
依据反应n（CO2）：n（OH-）=0.6：1=3：5可知反应生成产物有碳酸钠和碳酸氢钠，根据物质的量之比，利用直平法得到离子方程式：3CO2+5OH-=2CO32-+HCO3-+2H2O；
故答案为：3CO2+5OH-=2CO32-+HCO3-+2H2O；
298K、101 kPa时，合成氨反应的热化学方程式为N2 (g) +3H2 ( g) 
正确答案
该反应是可逆反应，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3 (g)，因而放出的热量总小于 92.38 kJ。
已知下列热化学方程式：
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 ＝－393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 ＝－566.0 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 ＝－571.6 kJ·mol-1
通过计算（要有计算过程），写出1 mol C与液态H2O反应生成CO和H2的热化学方程式。
正确答案
（4分）C(S)+H2O(l )＝CO(g)+H2(g) △H＝＋175.3 kJ·mol-1
试题分析：根据已知反应①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 ＝－393.5 kJ·mol-1；
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 ＝－566.0 kJ·mol-1；
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 ＝－571.6 kJ·mol-1可知
①－②÷2－③÷2即得到反应C(S)+H2O(l )＝CO(g)+H2(g)
所以该反应的反应热
△H＝－393.5 kJ·mol-1＋566.0 kJ·mol-1÷2＋571.6 kJ·mol-1÷2＝＋175.3 kJ·mol-1
所以热化学方程式为C(S)+H2O(l )＝CO(g)+H2(g) △H＝＝＋175.3 kJ·mol-1
已知拆开1mol H－H键、1molN≡N和1mol N—H键分别需要的能量是436kJ、 948kJ、391 kJ。则N2、H2合成NH3的热化学方程式为： 。
正确答案
N2(g)+3H2(g) ="==" 2NH3 (g) △H＝-90kJ·mol-1
试题分析：N2、H2合成NH3的化学方程式为N2+3H2 ="==" 2NH3，放出的热量
Q=391×6-436×3-948="90" kJ，所以N2、H2合成NH3的热化学方程式为
N2(g)+3H2(g) ="==" 2NH3 (g) △H＝-90kJ·mol-1
点评：本题考查了热化学方程式的书写，注意要标明各物质的状态。本题不难。
过度排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的
资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，
在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)
(1)从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= ；
(2)该反应的平衡常数表达式K= ；
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 （多选扣分）；
a．容器中压强不变 b．v正(H2)＝v逆(H2O)
c．混合气体中c(H2O)不变 d．c(CO2)＝c(CH3OH)
(4)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 （填字母）。
a．升高温度 b．将CH3OH(g)及时液化抽出
c．选择高效催化剂 d．再充入H2O(g)
正确答案
（1）0.075mol/(L·min) （2） K= [CH3OH][H2O]/[CO2][H2]3
（3）ac（漏选得1分，错选、多选不得分） （4）ab（漏选得1分，错选、多选不得分）
试题分析：（1）根据图像可知，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，则消耗CO2的浓度是1.00mol/L－0.25mol/L＝0.75mol/L，所以到平衡时CO2的反应速率是0.75mol/L÷10min＝0.075mol/(L·min)。
（2）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式是K＝[CH3OH][H2O]/[CO2][H2]3。
（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以选项c正确。该反应是体积减小的，所以压强也是减小的，因此当压强不再发生变化时，可以说明反应已经达到平衡状态，a正确；b中反应速率的方向相反，但不满足速率之比是相应的化学计量数之比，不正确。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，因此选项d不正确，所以答案选ac。
（4）正方应是吸热反应，所以升高温度平衡向正反应方向移动，a正确；将CH3OH(g)及时液化抽出，相当于降低生成物浓度，平衡向正反应方向移动，b正确；催化剂不能改变平衡状态，c不正确；再充入H2O(g)，增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，d不正确，答案选ab。
点评：本题是一道化学平衡常数与化学平衡移动以及化学反应速率计算的一道综合题，注重了对高考常考查知识的点的训练，属于中等难度的试题，有助于培养学生的逻辑推理能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
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