Question

【題目】（1）已知：CH4(g)+4NO2( g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJ·mol-l；CH4(g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1，該條件下CH4（g）還原NO2（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O(g)的熱化學方程式：__________。

(2)已知在448 ℃時，反應H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常數K1為49，則該溫度下反應反應H2(g)＋I2(g) HI(g)的平衡常數K3為___________________________。

(3)在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(K)和溫度(t)的關系如下表所示：

t/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

①)該反應的化學平衡常數表達式為K＝________。

②該反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

③能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是________。

A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變 C.υ正(H2)＝υ逆(H2O) D.c(CO2)＝c(CO)

④某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為________ ℃。

⑤在800 ℃時，發生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為c(CO2)為2 mol·L－1，c(H2)為1.5 mol·L－1，c(CO)為1 mol·L－1，c(H2O)為3 mol·L－1，則下一時刻，反應將________(填“正向”或“逆向”)進行。

Answer 1

【答案】CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1 7 吸熱 BC 830 逆向

【解析】

（1）①CH4(g)+4NO2( g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJ·mol-l，②CH4(g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1，應用蓋斯定律，將(①＋②)/2，CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=kJ·mol－1=－867kJ·mol－1，即CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1；

（2）根據化學平衡常數的定義，K1=，K3=，K1=K32即K3=7；

（3）①根據化學平衡常數的定義，K=；

②化學平衡常數只受溫度的影響，根據表格數據，隨著溫度的升高，化學平衡常數增大，即正反應方向為吸熱反應；

③A、反應前后氣體系數之和相等，即反應前后氣體物質的量相等，壓強不變，不能說明反應達到平衡，故A不符合題意；

B、根據化學平衡狀態的定義，c(CO)不變，說明反應達到平衡，故B符合題意；

C、υ正(H2)反應向正反應方向進行，υ逆(H2O)反應向逆反應方向進行，且速率之比等于化學計量數之比，υ正(H2)＝υ逆(H2O)，能說明反應達到平衡，故C符合題意；

D、沒有指明起始濃度，因此c(CO2)=c(CO)，不能說明反應達到平衡，故D不符合題意；

答案選BC。

④根據c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，K==1，根據表格數據，此溫度為830℃；

⑤Qc===1>0.9，說明反應向逆反應方向進行；