Question

9．氢气是合成氨的原料．“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）在25℃，101KPa条件下，1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 KJ/mol．
（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得．其中C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），在850℃时平衡常数K=1．若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H₂O．
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有AC．
A．容器内的压强不变    B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等
C．混合气的密度不变    D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂
②x应满足的条件是x＞2．

Answer 1

分析 （1）1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，2g氢气燃烧生成液态水放热285.8KJ，燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，结合热化学方程式书写；
（2）①化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论；
②设转化的水为amol，根据平衡常数进行计算．

解答 解：（1）1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，2g氢气燃烧生成液态水放热285.8KJ，则氢气燃烧热的热化学方程式为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 KJ/mol
（2）①C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
A．反应前后气体的体积不等，故容器内的压强不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故A正确；
B．消耗水蒸气是正反应，生成CO也是正反应，故消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故B错误；
C．密度=$\frac{总质量}{体积}$，总质量在变，体积不变，故混合气的密度不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故C正确；
D．单位时间有n个H-O键断裂是正反应，同时有n个H-H键断裂是逆反应，但正逆反应速率不等，故单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误，
故答案为：AC；
②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
开始（mol）：6 0 0
转化（mol）：a a a
平衡（mol）：6-a a a
K=$\frac{a×a}{6-a}$=1，a=2，故x应满足的条件是：x＞2，
故答案为：x＞2．

点评 本题考查化学平衡的影响因素分析，化学反应速率的影响因素判断，图象分析反应的进行程度，热化学方程式和盖斯定律的计算应用，原电池电极反应书写的方法，题目难度中等．