Question

【題目】（1）丙烷（C3H8）是一種價格低廉的常用燃料，其主要成分是碳和氫兩種元素，燃燒后只有二氧化碳和氣態水，不會對環境造成污染。已知1 g丙烷完全燃燒放出50.45kJ的熱量。丙烷在室溫下燃燒的熱化學方程式為____。

（2）高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關反應為：

CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝+260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1

則2CH4（g）+ O2（g）=2CO（g）+4H2（g）ΔH＝___；

（3）在密閉容器中充入A(g)和B(g)，它們的初始濃度均為2mol·L－1，在一定條件下發生反應：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH。該T1溫度下，此反應的平衡常數為4，

①該反應的平衡常數的表達式為____。

②A的轉化率為_____。

③若升溫至T2時，此反應的平衡常數為1，判斷該反應ΔH___0（填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）ΔH＝-2219.8kJ·mol－1 -46 kJ·mol－1 K= 50% <

【解析】

(1)根據熱化學方程式的含義以及書寫方法來回答；

(2)熱化學方程式要標明物質的聚集狀態，并且焓變的符號和單位要正確，依據熱化學方程式和蓋斯定律含義計算；

(3)①結合平衡常數的概念寫出平衡常數的表達式；

②根據化學平衡三段式計算；

③根據平衡常數只受溫度影響分析。

(1)因1g丙烷完全燃燒生成液態水時放出50.45kJ的熱量，所以44g丙烷完全燃燒生成液態水，放出熱量2219.8kJ，則丙烷完全燃燒的熱化學方程式：C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2219.8kJ/mol；

(2)CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+260kJmol-1①；2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJmol-1②，將方程式2×①+②得：2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=－46kJmol-1 ；

(3)①反應A(g)+B(g)2C(g)的平衡常數表達式K=；

②設A的轉化率為x，根據化學平衡三段式計算：

A(g)+B(g)2C(g)

起始量(molL-1) 2 2 0

轉化量(molL-1) 2x 2x 4x

平衡量(molL-1) 2-2x 2-2x 4x

根據化學平衡常數概念列式：k===4，解得x=0.5，故A的轉化率為50%；

③升高溫度至T2時，平衡常數為1，說明平衡逆向移動，正反應為放熱反應，即ΔH<0。