Question

【題目】一定量的在恒壓密閉容器中發生反應：。平衡時，體系中各氣體體積分數與溫度的關系如圖所示：

(1).已知甲烷、碳、氫氣的燃燒熱分別為、、，則該反應的反應熱__________。

(2).下列能說明反應一定達到平衡狀態的是_______。

和的體積分數相等

混合氣體的平均相對分子質量不變

混合氣體的密度不變

氣體總壓強不再變化

碳的質量不再改變

(3).時，若在平衡體系中充入惰性氣體，此時反應速率____填“變大”、“變小”或“不變”，且_____填“”、“”或“”。

(4).時，若在平衡體系中充入等體積的和，則平衡_____移動，其理由是_______。

(5).時，反應達平衡后的轉化率為____________。

Answer 1

【答案】 變小 不移動 、的濃度不變

【解析】

本題考查反應熱的計算，化學平衡移動，化學平衡狀態的判斷，難度中等。

(1).已知甲烷、碳、氫氣的燃燒熱分別為、、，則有

；

；

根據蓋斯定律得到目標方程式；

(2).，根據化學平衡的直接和間接判斷依據判斷；

(3).恒溫恒壓充惰性氣體，相當于反應物濃度減小，速率減小，平衡正向移動；

(4).時，若在平衡體系中充入等體積的和，則平衡不移動，因為、的濃度不變；

(5).時，氫氣的體積分數為百分之四十，用三段式計算反應達平衡后的轉化率；

已知甲烷、碳、氫氣的燃燒熱分別為、、，則有

；

；

根據蓋斯定律得：，則該反應的反應熱；

故答案為：；

和的體積分數相等，不能說明反應一定達到平衡狀態，故a錯誤；

由于碳為固體，且反應前后氣體分子數不相等，因此混合氣體的平均相對分子質量不變，能說明反應一定達到平衡狀態，故b正確；

由于碳為固體，所以混合氣體的密度不變，能說明反應一定達到平衡狀態，故c正確；

因為反應在恒壓條件下進行，所以氣體總壓強不再變化，不能說明反應一定達到平衡狀態，故d錯誤；

碳的質量不再改變，能說明反應一定達到平衡狀態，故e正確；

故答案為：bce；

時，因為反應在恒壓條件下進行，若在平衡體系中充入惰性氣體，體積增大反應物濃度減小，所以反應速率變小；平衡正向移動，則；

故答案為：變小；；

時，若在平衡體系中充入等體積的和，則平衡不移動，因為、的濃度不變；

故答案為：不移動；、的濃度不變；

開始(mol) a 0

轉化(mol) x 2x

平衡(mol) 2x

則，解得，所以時，反應達平衡后的轉化率為；

故答案為：。