Question

【題目】（1）已知反應(yīng)的，、分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_____kJ。

（2）對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)aA+bB→P，反應(yīng)物濃度和反應(yīng)速率之間存在以下關(guān)系： v（單位mol·L-1·min-1）＝k×c(A)x ×c(B)y，k稱為速率常數(shù)，x稱為反應(yīng)物A的級(jí)數(shù)，y稱為反應(yīng)物B的級(jí)數(shù)，x+y稱為反應(yīng)的總級(jí)數(shù)。

① 對(duì)于反應(yīng)H2(g)＋I2(g)→2HI(g)，速率表達(dá)式：v＝k×c(H2)×c(I2)，則反應(yīng)總級(jí)數(shù)為________級(jí)。

② H2O2分解成水和氧氣的反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)k為0.0410 min-1，則過氧化氫分解一半的時(shí)間是__________min。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（已知：一級(jí)反應(yīng)物質(zhì)濃度c=c0e-kt，c0為初始濃度，ln2=0.693）

（3）將等物質(zhì)的量的I2和H2置于預(yù)先抽真空的特制1L密閉容器中，加熱到1500 K，起始總壓強(qiáng)為416kPa；體系達(dá)平衡，總壓強(qiáng)為456kPa。體系中存在如下反應(yīng)關(guān)系：

①I2(g)2I(g) Kp1 = 200 ΔH1

②I2(g)+ H2(g)2HI(g) Kp2 ΔH2

③HI(g)I(g)+ H(g) Kp3 ΔH3

④H2(g)2H(g) Kp4 ΔH4

（已知Kp3、 Kp4值很小，③、④反應(yīng)忽略；Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，以下計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

①ΔH2=_____________。（用含ΔH1、ΔH3、ΔH4的式子表示）

②1500K平衡體系中I(g)、H2(g)分壓分別為______kPa、_______kPa、Kp2=______。

Answer 1

【答案】299 二 16.9 ΔH1+ΔH4-2ΔH3 80 72 32

【解析】

(1)利用反應(yīng)吸收的總能量與釋放的總能量的差值等于焓變進(jìn)行計(jì)算；

(2)①根據(jù)速率常數(shù)表達(dá)式得出x，y的值，總級(jí)數(shù)等于x+y；

②根據(jù)所給公式和題中已知條件，結(jié)合自然對(duì)數(shù)的表示方法進(jìn)行計(jì)算時(shí)間t；

(3)①利用蓋斯定律計(jì)算ΔH2；

②列三段式，利用平衡時(shí)的壓強(qiáng)表示化學(xué)平衡常數(shù)，計(jì)算出各物質(zhì)的分壓和Kp2。

(1)焓變等于反應(yīng)吸收的總能量與釋放的總能量的差，設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為xkJ，則：2xkJ436kJ151kJ=11kJ，解得x=299；

(2)①根據(jù)題意速率常數(shù)表達(dá)式中各物理量符號(hào)的含義，反應(yīng)H2(g)＋I2(g)→2HI(g)，速率表達(dá)式：v＝k×c(H2)×c(I2)，則x=1，y=1，該總級(jí)數(shù)=x+y=2；

②根據(jù)題意，過氧化氫分解一半，則分解一半時(shí)的濃度c=c0。則；已知c=c0e-kt，則= e-kt，等式兩邊取自然對(duì)數(shù)，ln= ln e-kt=- kt，ln2=kt，k=0.0410 min-1，ln2=0.693，故t==16.9min；

(3)①已知：①I2(g)2I(g)ΔH1，②I2(g)+ H2(g)2HI(g)ΔH2，③HI(g)I(g)+ H(g)ΔH3，④H2(g)2H(g)ΔH4；根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)：②=①+2×③+④，可得ΔH2=ΔH1+ΔH4-2ΔH3；

②將等物質(zhì)的量的I2和H2置于密閉容器中，起始總壓強(qiáng)為416kPa，故I2和H2的起始分壓分別為208 kPa，由體系達(dá)平衡，總壓強(qiáng)為456kPa，則密閉容器中氣體體積增大，已知Kp3、 Kp4值很小，則容器中有兩步反應(yīng)發(fā)生，即①I2(g)2I(g)Kp1 = 200，②I2(g)+ H2(g)2HI(g)，利用三段式，設(shè)I2和H2的轉(zhuǎn)化分壓分別為x，

設(shè)I2(g)的轉(zhuǎn)化分壓為y，則列“三段式”：

已知Kp1 = 200 體系達(dá)平衡，總壓強(qiáng)為456kPa，反應(yīng)①的壓強(qiáng)表示的平衡常數(shù)Kp1 ==200，208-x+2x +2y+208-x-y=456，解得y=40，x=136，1500K平衡體系中I（g）、H2（g）分壓分別為2y=80kPa，208-x=72kPa，Kp2= =32。