Question

【題目】按要求回答問題：

(1)氫氣燃燒生成液態水的熱化學方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)，生成2mol液態水放出572kJ的能量，請回答下列問題：

①生成物能量總和___(填“大于”“小于”或“等于”)反應物能量總和。

②反應2H2+O22H2O的能量變化如圖所示。已知拆開1mol H2、1mol O2和1mol H—O中的化學鍵分別需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。則反應過程(Ⅱ)____(填“吸收”或“放出”)___kJ。

(2)一定溫度下，在容積為2L的密閉容器中進行反應：aN(g)bM(g)+cP(g)，M、N、P的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：

①反應化學方程式中各物質的系數比為a：b：c＝____。

②1min到3min這段時刻，以M的濃度變化表示的平均反應速率為：_______。

③下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態的是_________。

A 反應中當M與N的物質的量相等時

B P的質量不隨時間變化而變化

C 混合氣體的總物質的量不隨時間變化而變化

D 單位時間內每消耗a mol N，同時消耗b mol M

E 混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化

M 的物質的量濃度保持不變

Answer 1

【答案】小于 放出 1852 2：1：1 0.25mol/(L·min) BDF

【解析】

(1)①放熱反應，說明反應物的總能量大于生成物的總能量，吸熱反應，則相反，△H為負值說明該反應為放熱反應；

②反應過程(I)中，能量由低到高，反應吸收熱量，反應過程(II)中，能量由高到低，反應放出熱量；

(2)①根據物質的量的變化量之比等于化學計量數之比求出方程式化學計量數；

②根據公式計算M的速率；

③分析所給條件是否為“變量”來判斷反應是否達到平衡。

(1)①由題干信息可知，該反應的△H<0，為放熱反應，生成物能量總和小于反應物能量總和，故答案為：小于；

②根據圖像，反應過程(Ⅰ)中，能量由低到高，反應吸收熱量，反應過程(Ⅱ)中，能量由高到低，反應放出熱量，反應過程(Ⅱ)中4molH—O鍵，放出的熱量為：4×463kJ=1852kJ，故答案為：放出；1852；

(2)①由圖示信息可知，N、M、P的物質的量在0到6分鐘內的變化量為6mol、3mol、3mol，因物質的量的變化量之比等于化學計量數之比，故a：b：c＝2:1:1，故答案為：2:1:1；

②1min到3min這段時刻，M的濃度變化量為(4mol-3mol)/2L=0.5mol/L，則速率為0.5mol/L/2min=0.25 mol/(L·min)，故答案為：0.25mol/(L·min)；

③A. 反應中當M與N的物質的量相等時并不能說明M或N的濃度保持不變，不一定平衡，故A不符合題意；

B．P的質量不隨時間變化而變化說明P的濃度保持不變，處于平衡狀態，故B符合題意；

C．由于該反應是一個等體積的可逆反應，混合氣體的總物質的量不隨時間變化而變化不一定平衡，故C不符合題意；

D．單位時間內每消耗a mol N，同時消耗b mol M說明反應的正逆反應速率相等，處于平衡狀態，故D符合題意；

E．由于該反應是一個等體積的可逆反應，混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，不一定平衡，故E不符合題意；

F．M的物質的量濃度保持不變說明反應處于平衡狀態，故F符合題意；

答案選BDF。