Question

一定量的在恒压密闭容器中发生反应：。平衡时，体系中各气体体积分数与温度的关系如图所示：

(1).已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为、、，则该反应的反应热__________。

(2).下列能说明反应一定达到平衡状态的是_______。

和的体积分数相等        

混合气体的平均相对分子质量不变

混合气体的密度不变           

气体总压强不再变化          

碳的质量不再改变

(3).时，若在平衡体系中充入惰性气体，此时反应速率____填“变大”、“变小”或“不变”，且_____填“”、“”或“”。

(4).时，若在平衡体系中充入等体积的和，则平衡_____移动，其理由是_______。

(5).时，反应达平衡后的转化率为____________。

Answer

变小 不移动 、的浓度不变

【解析】

本题考查反应热的计算，化学平衡移动，化学平衡状态的判断，难度中等。

(1).已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为、、，则有

；

；

根据盖斯定律得到目标方程式；

(2).，根据化学平衡的直接和间接判断依据判断；

(3).恒温恒压充惰性气体，相当于反应物浓度减小，速率减小，平衡正向移动；

(4).时，若在平衡体系中充入等体积的和，则平衡不移动，因为、的浓度不变；

(5).时，氢气的体积分数为百分之四十，用三段式计算反应达平衡后的转化率；

已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为、、，则有

；

；

根据盖斯定律得： ，则该反应的反应热；

故答案为：；

和的体积分数相等，不能说明反应一定达到平衡状态，故a错误；

由于碳为固体，且反应前后气体分子数不相等，因此混合气体的平均相对分子质量不变，能说明反应一定达到平衡状态，故b正确；

由于碳为固体，所以混合气体的密度不变，能说明反应一定达到平衡状态，故c正确；

因为反应在恒压条件下进行，所以气体总压强不再变化，不能说明反应一定达到平衡状态，故d错误；

碳的质量不再改变，能说明反应一定达到平衡状态，故e正确；

故答案为：bce；

时，因为反应在恒压条件下进行，若在平衡体系中充入惰性气体，体积增大反应物浓度减小，所以反应速率变小；平衡正向移动，则；

故答案为：变小；；

时，若在平衡体系中充入等体积的和，则平衡不移动，因为、的浓度不变；

故答案为：不移动；、的浓度不变；

开始(mol)   a                   0

转化(mol)  x                  2x

平衡(mol)              2x    

则，解得，所以时，反应达平衡后的转化率为；

故答案为：。