Question

【題目】(1)根據(jù)下圖中的能量關(guān)系，可求得C-H的鍵能為______________。

(2)X(s)+3Y(g)Z(g)+3W(g)　ΔH=－akJ/mol，一定條件下，將2molX和2molY通入2L的恒容密閉容器中，反應(yīng)10s后達到平衡，測得生成0.5molZ。

①則10s內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為_____________，第10s時，X的物質(zhì)的量為__________，Y的濃度為_______，10s內(nèi)，X和Y反應(yīng)放出的熱量Q為______。

②判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)是__________（填字母）。

A.壓強不隨時間改變 B.氣體的密度不隨時間改變

C.c(Y)不隨時間改變 D.單位時間里生成Z和W的物質(zhì)的量之比為1∶2

Answer 1

【答案】414kJ/mol 0.075mol/(L·s) 1.5mol 0.25mol/L 0.5akJ BC

【解析】

(1)利用反應(yīng)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能分析解答。

(2)①根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系，由生成Z的物質(zhì)的量計算反應(yīng)消耗的X、Y的物質(zhì)的量，再結(jié)合c=計算10s時Y物質(zhì)的濃度，利用v=計算Y的反應(yīng)速率；利用物質(zhì)反應(yīng)能量變化與反應(yīng)的物質(zhì)的量相對應(yīng)計算10s內(nèi)放出的能量；

②利用反應(yīng)達到平衡時，任何物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度及含量不變分析判斷。

(1)根據(jù)圖知，C(s)鍵能為717kJ/mol、氫氣鍵能為(864÷2)kJ/mol=432kJ/mol，C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H=-75kJ/mol，該反應(yīng)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=-75kJ/mol，則C-H的鍵能=kJ/mol=414kJ/mol；

(2)①由方程式X(s)+3Y(g)Z(g)+3W(g) ΔH=-akJ/mol可知：每反應(yīng)產(chǎn)生1molZ，會同時消耗1molX，消耗3molY，反應(yīng)放出熱量akJ，則反應(yīng)進行到10s后達到平衡，此時反應(yīng)產(chǎn)生0.5molZ，會同時放出0.5akJ的熱量，消耗0.5molX，1.5molY，因此用Y表示的反應(yīng)速率為v(Y)==0.075mol/(L·s)；此時X的物質(zhì)的量還有2mol-0.5mol=1.5mol；

②A.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，體系的壓強始終不變，因此不能根據(jù)壓強不隨時間改變判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，A錯誤；

B.若反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，氣體的質(zhì)量會發(fā)生變化，氣體的密度也會發(fā)生改變，若容器內(nèi)氣體的密度不隨時間改變，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，B正確；

C.反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，Y的物質(zhì)的量及濃度就會變化，若c(Y)不隨時間改變，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，C正確；

D.根據(jù)方程式可知：Z、W都是生成物，二者改變的物質(zhì)的量的比是1：3，無論是否達到平衡，單位時間里生成Z和W的物質(zhì)的量之比不可能為1∶2，因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，D錯誤；

故合理選項是BC。