Question

（14分）Ⅰ、已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ΔH一定温度下，在1.0 L密闭容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)进行反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：

时间t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
总压强p/100 kPa	4.56	5.14	5.87	6.30	7.24	8.16	8.18	8.20	8.20

回答下列问题：

（1）下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态                   。

A．混合气体的密度不再发生改变            

B．消耗1 mol H2O（g）的同时生成1 mol H2

C．混合气体的总体积                      

D．v正(CO) = v逆(H2)

（2）由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n总，n总＝        mol；

Ⅱ、根据最新“人工固氮”的报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面可与水发生反应生成NH3，反应方程式：2N2（g）+ 6H2O（l）4NH3（g）+ 3O2（g），进一步研究生成量与温度的关系，常压下测得部分数据如下表：

（1）该反应的△H_____O, △S____0(填“>,<,=”)

（2）该反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2，则K1_______K2(选填“>,<,=”)

（3）与目前广泛应用的工业合氨相比,该方法的固氮速率慢,氨的生成浓度低,有人提出在常压、450℃下进行该反应，效率将更高，科学家认为该方案不可行，理由是__________.

Ⅲ、向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS−、S2−的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。

试分析：

①B曲线代表         (用微粒符号表示)分数变化；滴加过程中，溶液中一定成立：c(Na+)=        。

②M点，溶液中主要涉及的离子方程式：                          。

Answer

I、（1）AD ； （2）P/P0

II、（1）>， > （2）<

（3）在常压、450℃条件下，水处于气态，该反应的△H>0, △S<0,所以该反应不能自发进行

Ⅲ、（1）HS－ ； c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)]（由物料守恒得出）

或c(Na+)= c(Cl－)+c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)－c(H+)（由电荷守恒得出）

（2）M点：2S2－+3H+=HS－+H2S（分两步写也可）

【解析】

试题分析：Ⅰ、（1）C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在1.0 L密闭容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)进行反应，反应过程中气体总质量不断增大，故密度不断增大，当混合气体密度不再发生改变，则反应达到平衡状态，A项正确；反应过程中消耗1 mol H2O（g）的同时生成1 mol H2，B项错误；恒容，故混和气体总体积不变，C项错误；v正(CO) = v逆(H2)则说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D项正确；（2）同温、同体积压强之比等于物质的量之比，故n（总）= P/P0×1mol= P/P0mol；Ⅱ、（1）2N2（g）+ 6H2O（l）4NH3（g）+ 3O2（g），反应，由表中所给NH3的平衡浓度与温度关系可知升高温度NH3的平衡浓度增大，故平衡正向移动，则该反应吸热，△H>0；该反应正向气体量增多，故△S>0；(2) 该反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2，则K1< K2；（3）在常压、450℃条件下，水处于气态，该反应的△H>0, △S<0,所以该反应不能自发进行，故该反应不可采用常压、450℃；Ⅲ、向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量，发生反应为：①H++ OH—=H2O、②S—+ H+=HS－、③HS－+ H+= H2S，故曲线B代表HS－变化；滴加过程中物料守恒：2 c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)]，或电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(Cl－)+c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)；M点溶液溶质为：NaCl、NaHS、H2S，故溶液中主要涉及的离子方程式S—+ H+=HS－、HS－+ H+= H2S（或2S2－+3H+=HS－+H2S）。

考点：化学反应原理及图像问题。