Question

已知某反應A（g）+B（g）?C（g）+D（g）進行過程中的能量變化如圖所示，請回答下列問題：
（1）該反應的△H=

 

kJ?mol^-1（用含E₁、E₂的代數式表示）．
（2）若在反應體系中加入催化劑使逆反應速率增大，則E₁

 

（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），△H

 

．
（3）在相同溫度和壓強下，對反應A（g）+B（g）?C（g）+D（g）進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內各組分的物質的量見下表：

	A	B	C	D
甲	a mol	a mol	0	0
乙	2a mol	a mol	0	0
丙	a mol	a mol	a mol	a mol
丁	a mol	0	a mol	a mol

上述四種情況達到平衡后，C（D）的大小順序是

 

．
A．甲=丙＞乙=丁   B．乙＞丁＞甲＞丙   C．丁＞乙＞甲=丙  D．丙＞乙=丁＞甲
（4）若上述反應達到平衡，為了提高A的轉化率，可以采用的措施有（寫一條）：

 

．
（5）在恒溫恒容條件下進行上述反應．下列情況可以判斷該反應達到平衡狀態的是

 

A．氣體平均摩爾質量不再變化      B．氣體壓強不再變化
C．氣體密度不再變化            D．消耗A的速率等于消耗D的速率
E．各組分濃度之比為1：1：1：1      F．C生成的速率等于B消耗的速率．

Answer 1

分析：（1）反應的焓變△H=E₁-E₂；
（2）加催化劑降低反應的活化能，催化劑不能改變反應物的總能量與生成物總能量之差，即反應熱不變；
（3）在相同溫度和壓強下的可逆反應，反應后氣體體積不變，按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一邊的物質進行分析；
（4）提高A的轉化率，即平衡正移；
（5）可根據化學平衡狀態的概念和化學平衡狀態的特征“等”和“定”來分析解答．

解答：解：（1）反應的焓變△H=E₁-E₂，故答案為：E₁-E₂；
（2）加催化劑降低反應的活化能，催化劑不能改變反應物的總能量與生成物總能量之差，即反應熱不變，故答案為：減小；不變；
（3）假設丙、丁中的CO、H₂O（g）全部轉化為CO₂、H₂，再與甲、乙比較：
               A（g）+B（g）   C（g）+D（g）
丙開始時        amol        amol        amol       amol
丙假設全轉化    2amol        2amol       0mol       0mol 
丁開始時       amol         0mol        amol       amol 
丁假設全轉化   2amol        amol        0mol        0mol
通過比較，甲中A為amol、B為amol；乙中A為2amol、B為amol；丙中A為2amol、B為2amol；丁中A為2amol、B為amol；乙、丁的數值一樣，且乙、丁的數值大于甲，丙的數值大于乙、丁，反應物的量越多，生成的D越多，所以C（D）的大小順序是：丙＞乙=丁＞甲；
故答案為：D；
（4）要提高A的轉化率，即平衡正移，可知增大B 的濃度；故答案為：增大B的濃度；
（5）A．反應前后氣體的物質的量不變，氣體的質量不變，所以氣體平均摩爾質量始終不變化，所以不能判斷平衡狀態，故錯誤；
B．反應前后氣體的物質的量不變，所以氣體壓強始終不變化，所以不能判斷平衡狀態，故錯誤；
C．反應前后氣體的體積不變，氣體的質量不變，所以氣體密度始終不變化，所以不能判斷平衡狀態；
D．消耗A的速率為正速率，消耗D的速率為逆速率，而且A和D的計量數相等，所以消耗A的速率等于消耗D的速率，即正速率等于逆速率屬于平衡狀態，故正確；
E．各組分濃度之比為1：1：1：1 不能判斷平衡狀態，故錯誤；
F．C生成的速率為正速率，B消耗的速率為正速率，都是正速率，所以不能判斷平衡狀態，故錯誤；
故答案為：D．

點評：本題考查反應熱的判斷，影響化學反應速率和平衡的因素，難度適中，根據所學知識即可完成．