题目

题型：不详难度：来源：

（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

解析

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．