问题 选择题

(9分)随着环保意识增强,清洁能源越来越受到人们关注。

(1)甲烷是一种理想的洁净燃料。已知:

CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g);△H= —802.3kJ·mol-1

H2O(1) =H2O(g),△H =+44.0kJ·mol-l

则4.8g甲烷气体完全按燃烧生成液态水,放出热量为          

(2)利用甲烷与水反应制备氢气,因原料廉价,具有推广价值。

该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);△H=+206.lkJ·mol-l

①若800℃时,反应的化学平衡常数K=l.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。

则此时正、逆反应速率的关系是        。(填标号)

A.v(正)>v(逆)

B.v(正)<v(逆)

C.v(正)=v(逆)

D.无法判断②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa,其余实验条件见下表)。

表中t=         ,P=         ;

设计实验2、3的目的是         

实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是         (用K1、K2、K3表示)。

答案

分析:(1)根据盖斯定律写出甲烷气体完全燃烧生成液态水的热化学方程式,再根据反应热计算;

(2)①计算出该时刻时的浓度商,与平衡常数相比,判断反应进行方向,据此解答;

②采取控制变量法,根据三组对比实验的要求条件判断T、P的值;

采取控制变量法,对比实验2、3的条件不同,分析实验目的;

平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,若温度升高,平衡向吸热方向移动,即向正反应方向移动,平衡常数增大;

解答:解:(1)已知反应:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ?mol-1

②H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ?mol-1

①-②×2得,甲烷气体完全燃烧生成液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ?mol-1

所以4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出热量为×890.3kJ?mol-1=267.1kJ,

故答案为:267.1kJ;

(2)①此时的浓度商为=0.63,小于平衡常数k=1,所以反应向正反应进行,即v(正)>v(逆),

故答案为:A;

②三组实验条件要求温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa,采取控制变量法,探究温度、压强对化学反应速率的影响,由表可知t为480,p为303;

对比实验2、3,只有温度不同,其它条件相同,所以实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响;

实验1、3温度相同,平衡常数相同,即K1=K3,比较实验1、2,实验2中温度高,温度升高,平衡向吸热方向移动,该反应为吸热反应,所以平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,即K2>K1,所以K2>K1=K3

故答案为:480;303;探究温度对化学反应速率的影响;K2>K1=K3;.

点评:本题考查了温度对化学反应速率的影响等知识点,难度不大,注意化学平衡常数只与温度有关,与其他物理量无关.

单项选择题
单项选择题