Question

Ⅰ.（1）根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是                 。

A．其热化学方程式为：CO(g) + H₂O(g)=CO₂(g) + H₂(g) ΔH＝41 kJ·mol^－1

B．该反应为吸热反应

C．该反应为放热反应

D．若当H₂O为液态时反应热为ΔH₂，则ΔH₂＞ΔH

（2）25℃、101 kPa下，已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是                        。

（3）已知反应：N₂(g) + O₂ (g) ＝ 2NO(g)    △H₁

2H₂(g) + O₂(g) ＝ 2H₂O(g)   △H₂

N₂(g) + 3H₂(g) ＝ 2NH₃(g)   △H₃

利用上述三个反应，计算4NH₃(g) + 5O₂(g) ＝ 4NO(g) + 6H₂O(g)  △H₄ 的反应焓变为          (用含△H₁、△H₂、△H₃的式子表示)。

（4）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途．回答下列问题：

①大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，该反应的还原产物为           。

②已知反应2HI（g） H₂（g） + I₂（g）的△H= + 11kJ•mol^﹣1，1molH₂（g）、1molI₂（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为          kJ。

③Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H₂（g） + I₂（g）

在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表：

t/min	0	20	40	60	80	120
X（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
X（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：           。上述反应中，正反应速率为v_正=k_正x²（HI），逆反应速率为v_逆=k_逆x（H₂）x（I₂），其中k_正、k_逆为速率常数，则k_逆为          （以K和k_正表示）。若k_正=0.0027min^﹣1，在t=40min时，v_正=           min^﹣1。

Answer

（1）B（2分）（2）H2(g) + 1/2 O2(g)＝H2O（1） △H2=-285.8kJ·mol－1 （2分）

（3）2△H1 + 3△H2—2△H3 （2分） MnSO4 299 1.95×10﹣3

【解析】

试题分析：（1）A．根据图像可知反应的热化学方程式为：CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g) ΔH＝ + 41 kJ·mol－1，A错误；B．反应物的总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，B正确；C．该反应为吸热反应，C错误；D．若当H2O为液态时放出的热量多，若反应热为ΔH2，则ΔH2＜ΔH，D错误，答案选B。

（2）25℃、101 kPa下，已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，则1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量，因此表示氢气燃烧热的热化学方程式是H2(g) + 1/2 O2(g)＝H2O（1） △H2=-285.8kJ·mol－1。

（3）已知反应：①N2(g) + O2 (g) ＝ 2NO(g) △H1

②2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g) △H2

③N2(g) + 3H2(g) ＝ 2NH3(g) △H3

则根据盖斯定律可知①×2 + 3×②－2×③即得到4NH3(g) + 5O2(g)＝4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反应焓变为2△H1 + 3△H2—2△H3。

（4）①碘单质是氧化产物，所以还原产物是MnSO4。

②ΔH=E（反应物键能总和）－E（生成物键能总和）；设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ，代入计算： + 11=2x－（436 + 151），解得x =299。

③该反应前后气体体积相等，不同的起始态很容易达到等效的平衡状态。注意表格中的两列数据是正向和逆向的两组数据。716K时，取第一行数据计算：

2HI（g）H2（g） + I2（g）

n（始）（取1mol） 1 0 0

Δn 0.216 0.108 0.108

n（平） 0.784 0.108 0.108

化学平衡常数为。

②问的要点是：平衡状态下，v正= v逆，故有：k正·x2(HI) = k逆·x(H2)·x(I2)，变形：k正/ k逆=｛ x(H2)·x(I2)｝/ x2(HI)=K，故有：k逆= k正/K。

③在t＝40min时，正反应建立平衡的x(HI)＝0.85，则v正＝k正x2(HI)＝0.0027min-1×0.852＝1.95×10-3min-1。

【考点定位】本题属于各类平衡知识的综合运用，侧重于化学平衡常数计算、化学平衡知识的综合运用。

【名师点晴】本题难度偏大。侧重考查学生自学能力、分析解决问题的能力，注意表中数据为不同方向建立的平衡，题目中没有明确，增大了题目难度，考生不容易进入题设情景。关键是图像要能快速识别左边曲线是逆反应速率随x(H2)的变化，右边曲线是正反应速率随x(HI)的变化（仔细看了下图，好像已标明v正、v逆，不标也可按解析的方法分析）。虽然横坐标的坐标是共用的，但在左、右两边横坐标的含义是不同的。分析平衡移动导致横坐标变化时一定要注意这一点。最后一问质量作用定律那部分，关键是要记得平衡标志之一——v正= v逆，找到k正、k逆和K的联系就已突破。