某温度下在容积固定的密闭容器中,下列反应达到平衡:M(g)+H2O(g)⇌N(g)+H2(g)

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  • 解题思路:(1)依据燃烧热概念书写热化学方程式,结合盖斯定律计算得到所需让化学方程式;

    (2)依据图表数据计算平衡常数,平衡常数随温度变化,依据M和H2O物质的量之比为1:1反应计算,系数相同都为一次方,利用物质的量代替平衡浓度计算,平衡常数;利用浓度商计算和平衡常数比较分析平衡移动的方向;

    (3)A、两种反应物,增加一种物质会提高另一种物质的转化率,本身转化率降低;

    B、反应物系数比1:1,所以起始量相同时转化率相同;

    C、起始量不同,消耗量按照化学方程式定量关系,转化率为消耗量除以起始量得到,所以起始量之比和转化率之比不一定相同;

    D、依据平衡常数结合三段式列式计算分析判断.

    (1)分析反应可知,M和水反应生成稳定氧化物N,依据原子守恒,

    M燃烧热化学方程式,①M(g)+[1/2]O2(g)=N(g)△H=-283kJ/mol

    氢气燃烧热化学方程式②H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol

    ③H2O(g)=H2O(l),△H=-44kJ/mol,

    由盖斯定律计算①-②+③M(g)+H2O(g)⇌N(g)+H2(g)△H=-41.2KJ/mol,

    故答案为:M(g)+H2O(g)⇌N(g)+H2(g)△H=-41.2KJ/mol;

    (2)起始量1:1,M和H2O的转化率为0.5,则:

    M(g)+H2O(g)⇌N(g)+H2(g)

    起始量(mol) 1 1 0 0

    变化量(mol) 0.5 0.5 0.5 0.5

    平衡量(mol) 0.5 0.5 0.5 0.5

    平衡常数K=1

    该温度下,向容器中充入1mol M、3mol H2O、2mol N、1.5mol H2,Qc=[2×1.5/1×3]=1=K,则起始时该反应速率v=V

    故答案为:1;=;

    (3)A、两种反应物,增加一种物质会提高另一种物质的转化率,本身转化率降低,增加H2O(g)的量,M的转化率升高而H2O(g)的转化率降低,故A正确;

    B、反应物系数比1:1,所以起始量相同时转化率相同,若M与H2O(g)的转化率相同时,二者的初始投入量一定相同,故B正确;

    C、起始量不同,消耗量按照化学方程式定量关系,转化率为消耗量除以起始量得到,所以起始量之比和转化率之比不一定相同,和H2O(g)初始物质的量之比不一定等于二者转化率之比,故C错误;

    D、当M与H2O(g)物质的之比为1:4时,平衡常数不变,设M消耗物质的量x;

    M(g)+H2O(g)⇌N(g)+H2(g)

    起始量(mol) 14 0 0

    变化量(mol) x x x x

    平衡量(mol) 1-x4-xx x

    x2

    (1−x)(4−x)=1

    x=0.8

    M的转化率为80%,故D错误;

    故答案为:AB.

    点评:

    本题考点: 热化学方程式;化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题考查了热化学方程式书写方法,化学平衡常数的计算应用,平衡移动原理的分析判断是解题的关键,题目难度中等.