Question

17．某溫度時，在一個容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y?2Z．
（2）反應(yīng)開始至2min，氣體Z的反應(yīng)速率為0.05mol•L^-1•min^-1．
（3）若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達到平衡時，壓強是開始時的0.90倍；此時放出了a kJ的熱量，則按（1）的反應(yīng)方程式寫成熱化學(xué)反應(yīng)方程式時，該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-10akJ•mol^-1．
（4）通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H），化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差．已知：

化學(xué)鍵	H-H	H-Cl	Cl-Cl
鍵能/KJ•mol-1	436	431	242

工業(yè)上通過氫氣在氯氣中充分燃燒制取HCl氣體，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)進行，X、Y的物質(zhì)的量減少，Z的物質(zhì)的量增加，所以X、Y是反應(yīng)物而Z是生成物；
（1）相同時間內(nèi)，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于其計量數(shù)之比；
（2）反應(yīng)開始至2min，v（Z）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）恒溫恒容條件下，氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比；根據(jù)變化的物質(zhì)的量及放出的熱量，計算1molY完全反應(yīng)放出的熱量即可；
（4）根據(jù)所給的反應(yīng)和表格中的鍵能，先判斷出斷鍵吸收的熱量和成鍵放出的熱量，然后用斷鍵吸收的熱量減去成鍵放出的熱量既得反應(yīng)熱．

解答 解：根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)進行，X、Y的物質(zhì)的量減少，Z的物質(zhì)的量增加，所以X、Y是反應(yīng)物而Z是生成物；
（1）△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，相同時間內(nèi)，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于其計量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則該反應(yīng)方程式為3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（2）反應(yīng)開始至2min，v（Z）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05 mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.05 mol•L^-1•min^-1；
（3）①開始時氣體總物質(zhì)的量=2.0mol，平衡時氣體總物質(zhì)的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒溫恒容條件下，氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比，所以反應(yīng)后壓強是反應(yīng)前的$\frac{1.8mol}{2mol}$=0.9倍，反應(yīng)中參加反應(yīng)的Y為0.1mol，放出akJ的熱量，則1molY參加反應(yīng)放出的熱量為akJ×$\frac{1mol}{0.1mol}$=10akJ，即△H=-10a kJ•mol^-1，
故答案為：0.9；-10a kJ•mol^-1；
（4）氫氣在氯氣中充分燃燒制取HCl氣體，則H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=436kJ•mol^-1+242 kJ•mol^-1-（2×431）kJ•mol^-1=-=-183kJ•mol^-1，故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184kJ•mol^-1．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，為高頻考點，明確各個物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意：（4）題計算化學(xué)平衡常數(shù)K時不能包含固體，為易錯點．