高考化学二轮复习热化学化学反应速率与平衡填空题研究课时教学课件

文档属性

名称 高考化学二轮复习热化学化学反应速率与平衡填空题研究课时教学课件
格式 zip
文件大小 6.6MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2026-03-17 00:00:00

文档简介

(共46张PPT)
填空题研究2 化学反应速率、化学平衡的
归因简答
研真题 明确考向
【真题】 (2025·河南卷节选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH1=+178 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g) ΔH2=+247 kJ·mol-1
反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH3=+41 kJ·mol-1
(4)恒压条件下,CH4重整反应可以促进CaCO3分解,原因是_______________________________________________________。
反应Ⅱ消耗反应Ⅰ产生的CO2,降低体系CO2分压,使反应Ⅰ平衡右移
(5)在温度分别为T1、T2和T3下,CH4的平衡转化率与压强的关系如图所示,反应温度最高的是________(填“T1”“T2”或“T3”),原因是_________________________。
T1
升高温度,反应Ⅱ正向移动
【高考动向】
涉及多平衡体系中最佳反应条件、选择性、转化率、产率变化原因的解答类题目,往往结合图像来呈现。这不仅要求学生熟练掌握并能灵活应用与反应原理有关的知识来解决相关问题,还要求学生具备一定的读图、识图及结合图像分析化学问题的能力。
固主干 夯实必备
300℃
解析:由图像可知,当温度高于300 ℃时,乙酸乙酯的质量分数开始下降,所以反应温度不宜超过300 ℃。
2.甲烷还原可消除NO污染。将NO、O2、CH4混合物按一定体积比通入恒容容器中,发生下列主要反应:
①CH4(g)+2NO(g)+O2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1<0
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2<0
③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH3<0
在催化剂A和B的分别作用下,NO的还原率和CH4的转化率分别和温度的关系如图所示。
由图可知,消除NO的最佳条件是________和催化剂________。
500℃
A
解析:由图可知,500 ℃时,在催化剂A的作用下NO的还原率最高,是消除NO的最佳条件。
由图可知脱硫脱硝最佳条件是_________________________。

(1)图甲中,温度高于290 ℃,CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
温度高于290 ℃,随着温度升高,CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)平衡向右移动的程度大于2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)平衡向左移动的程度,使CO2的平衡总转化率上升
(2)图乙中,在240~300 ℃,相同温度下,二甲醚的实际选择性高于其平衡选择性,从化学反应速率的角度解释原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应活化能较低,而合成二甲醚时的副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)活化能较高,所以二甲醚的实际选择性高于其平衡选择性
5.甲基环己烷催化脱氢( +3H2)是石油工业制氢常见方法,以Ni-Cu为催化剂,固定反应温度为650 K,以氮气为载气,在不同载气流速情况下,甲基环己烷脱氢转化率如图所示,
b点转化率能与a点保持相当的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
a点载气流速较小,甲基环己烷的浓度较大,其在催化剂表面吸附及发生脱氢反应的百分率较小,故其转化率较小;适当加快载气流速可以减小反应物的浓度,使反应物在催化剂表面吸附及发生脱氢反应的百分率变大,故甲基环己烷的转化率随载气流速适当加快而提高;b点载气流速过快,会使甲基环己烷在催化剂表面的反应时间减少,导致甲基环己烷转化率降低,因此,b点转化率能与a点保持相当
6.工业上用SiO2和焦炭在高温下反应制得粗硅,再经2步反应制得精硅:Si(s)+3HCl(g)===SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-141.8 kJ·mol-1,SiHCl3(g)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g)。反应过程中可能会生成SiCl4。
SiHCl3参与了其他反应,导致平衡体系内SiHCl3浓度降低,产率降低
题型练 提升考能
温度 298 K 355 K 400 K
平衡常数 6.5×104 1.0 1.3×10-3
温度过高,反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高,催化剂的催化活性下降导致产率过低)
3.(2024·安徽卷节选)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) ΔH4。C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则ΔH4________(填“>”“<”或“=”)0。结合图示,下列条件中,达到平衡时转化率最接近40%的是________(填标号)。
a.600 ℃,0.6 Mpa
b.700 ℃,0.7 MPa
c.800 ℃,0.8 MPa
>
b
解析:由图可知,在压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0。600 ℃,0.6 MPa时,C2H6的平衡转化率约为20%,a错误;700 ℃,0.7 MPa时,C2H6的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确;700 ℃,0.8 MPa时,C2H6的平衡转化率接近50%,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,C2H6的转化率增大,因此800 ℃,0.8 MPa时,C2H6的平衡转化率大于50%,c错误。
回答下列问题:
(1)ΔS________(填“>”或“<”)0;T3=________ ℃。
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是________(填标号)。
A.增大HCl的流速 B.将温度升高40 ℃
C.增大n(HCl)∶n(O2) D.使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时,α(T3)小于α(T2)和α(T1),原因是___________________________________________________________________________________________________________________。

360
BD
流速过快,反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应,导致转化率下降,同时,T3温度低,反应速率慢,故单位时间内HCl的转化率低
(4)图中在较高流速下,T3温度下的转化率低于温度较高的T1和T2,主要是流速过快,反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应,导致转化率下降,同时,T3温度低,反应速率慢,故单位时间内HCl的转化率低。
题型预测
4.(2025·长春二模)(1)脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应:
反应ⅰ 2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)
反应ⅱ N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)
将恒定组成的NO和CO混合气体通入固定体积的反应器内,在不同温度下反应相同时间,测得反应后体系内各物质的浓度随温度的变化如图所示。
①NO和CO的脱除应选择________(填“高温”或者“低温”)。
高温
解析:将恒定组成的NO和CO混合气体通入固定体积的反应器内,NO和CO发生反应被消耗,浓度减小,则c、d代表NO和CO,反应过程中CO2和N2的浓度一直增大,且CO2的浓度大于N2,则a代表CO2,b代表N2,e代表N2O,由图可知,N2O浓度开始下降的时候,d曲线浓度基本保持不变了,说明此时反应ⅰ几乎达到平衡,以反应ⅱ为主,故NO浓度不再有大变化,而CO参与反应ⅱ,因此浓度继续下降,可知c代表CO,d代表NO,根据浓度随温度变化图可知,450 ℃时,NO、CO浓度最低,脱除效果最好,故应选择高温脱除。
②图中标注的五个点中,处在表示N2O的浓度变化曲线上的点是________(填标号)。
e
解析:②由①中分析可知,图中标注的五个点中,处在表示N2O的浓度变化曲线上的点是e。
(2)已知:CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) ΔH=+14.8 kJ·mol-1。为提高效率,利用下图密闭装置,按一定比例通入CO2(g)和H2(g)在溶液中反应制备HCOOH,保持两种气体的压强不变,反应CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)的反应速率为v,反应机理包含下列三个基元反应,各反应的活化能E1>E2>E3。
CO2+M Q E1
Q+H2 L E2
L HCOOH+M E3
①在催化剂足量条件下,下列说法正确的是________。
A.增大H2(g)的分压,反应速率明显加快
B.升高温度,反应速率一定增大
C.增大气体体系的压强,可提高CO2平衡转化率
C
解析:各反应的活化能E1>E2>E3,第一步反应速率最慢,为决速步,增大H2(g)的分压,只能增大第二步的反应速率,反应速率不会明显加快,A错误;升高温度,可能导致催化剂活性减小或失活,反应速率不一定增大,B错误;该反应是气体体积减小的反应,增大气体体系的压强,平衡正向移动,可提高CO2平衡转化率,C正确。
②实验测得:298 K,p(CO2)=p(H2)=2 MPa下,反应速率v随催化剂浓度c的变化如图所示。c≤c0时,v随c增大而增大;c>c0时,v不再显著增大,原因是_________________________________________________________________________________________________________。
M是决速步的反应物,当c≤c0时,v随c增大而增大;而受限于CO2(g)在溶液中的溶解速率(或浓度),c>c0时,v不再显著增大
解析:M是决速步的反应物,当c≤c0时,v随c增大而增大;而受限于CO2(g)在溶液中的溶解速率(或浓度),c>c0时,v不再显著增大。
5.(2025·河南三门峡三模)通过生物柴油副产物甘油制取H2成为将其高值化利用的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应原理如下(反应Ⅱ是水气变换反应):
Ⅰ.C3H8O3(g) 3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41 kJ·mol-1
甘油水蒸气重整制氢时,其他条件不变,在不同水醇比m[m=n(H2O)∶n(C3H8O3)]时H2的平衡产率与温度的关系如图所示。
(1)水醇比从大到小的顺序是__________;在水醇比不变时,H2的平衡产率随温度的升高先增大后减小的主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
m1>m2>m3
甘油的分解(反应Ⅰ)是吸热反应,升高温度有利于H2生成,会使H2的净含量增大,约900 K时达到极值,继续升高温度,有利于水气变换反应(反应Ⅱ)的逆向进行,会使H2的净含量减小
(2)该工艺中CO、CO2与H2反应生成甲烷是主要副反应(均为放热反应),实际生产中为抑制CH4的生成,提高氢气的产率,可采取的措施有(不考虑压强的影响)_________________________________________
_______ (列举两条)。
适当增大水醇比;适当升高温度;使用H2选择性高的催化剂
6.我国科学家在《Science》上发表论文《无细胞化学酶法从二氧化碳合成淀粉》,代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。探究CH3OH合成反应的化学平衡影响因素,有利于提高CH3OH的产率。CO2和H2在某种催化剂作用下可同时发生下面两个反应:
a.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
b.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
(1)由图可知,催化效果Cat.1________(填“>”“<”或“=”)Cat.2。
(2)在210~270 ℃,CH3OH的选择性随温度的升高而下降,可能的原因为______________________________________________________
__________ (写出一条即可)。
>
温度升高,催化剂的活性降低(或反应b为吸热反应,温度升高更有利于反应b进行)(共34张PPT)
填空题研究3 平衡体系中的有关计算
研真题 明确考向
【真题1】(2025·甘肃卷节选)对于反应C2H2(g)+H2(g)===C2H4(g) ΔH1=-175 kJ·mol-1(25 ℃,101 kPa),反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)的关系可用方程式v(C2H2)=k[c(H2)]α表示(k为常数)。145 ℃时,保持其他条件不变,测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)=1.012×10-4 mol·L-1·s-1时,c(H2)=_________mol·L-1。
实验组 c(H2)/mol·L-1 v(C2H2)/mol·L-1·s-1
一 4.60×10-3 5.06×10-5
二 1.380×10-2 1.518×10-4
9.2×10-3
【真题2】 (2024·安徽卷节选)一定温度和压强下,
反应ⅰ C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) Kx1
反应ⅱ C2H6(g)+H2(g) 2CH4(g) Kx2(Kx2远大于Kx1)(Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算Kx1=________。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时,与仅发生反应ⅰ相比,C2H4的平衡产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
0.067
增大
【高考动向】
平衡体系的相关计算是高考重要考查内容,在全国卷和各省份试卷中均是高频考点,常以图形、图表等形式进行考查,试题难度较大。其中,平衡常数K包括浓度平衡常数、物质的量分数平衡常数、压强平衡常数、标准平衡常数等。纵观近几年高考,该部分试题侧重考查考生的计算能力,培养考生的定量思维。
固主干 夯实必备


3.有关平衡常数K与Kp
例,在一体积不变的密闭容器中发生化学反应:Fe2O3(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)。
表达式 说明
K 平衡浓度
Kp 用平衡分压代替平衡浓度;气体分压=气体总压×物质的量分数
题型练 提升考能
再练真题
1.(2025·云南卷节选)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5 ℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118 ℃)的生产,主要反应为
Ⅰ.C2H5OH(g)+H2O(g)===2H2(g)+CH3COOH(g) ΔH1 Kp1
Ⅱ.C2H5OH(g)===CH3CHO(g)+H2(g) ΔH2=+68.7 kJ·mol-1
36∶5

解析:设投料n(H2O)=9 mol,n(乙醇)=1 mol,密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72 mol,n平(乙醇)=1 mol×10%=0.1 mol,故p(CH3COOH)∶p(C2H5OH)=0.72∶0.1=36∶5;列式
2.(2025·河南卷节选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH1=+178 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g) ΔH2=+247 kJ·mol-1
反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH3=+41 kJ·mol-1
1.2
70%
解析:一定温度、100 kPa下,向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4,恒压反应至平衡时,体系中CaCO3转化率为80%,反应ⅠCaCO3(g) CaO(g)+CO2(g)平衡时生成n(CO2)=0.8 mol,CH4转化率为60%,CO物质的量为1.3 mol,则
①0~t0 min内,N2H4的转化率为____________(用含y2的代数式表示)。
②0~t0 min内,催化剂的选择性为______________(用含y1与y2的代数式表示)。
(1-y2)×100%
设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数K=________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
6
在500 ℃、1.0×105 Pa条件下,通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O,反应经过t min达到平衡,H2的平衡产率为80%,则反应ⅱ的物质的量分数平衡常数Kx=________。
0.225
解析:由题意可知,在500 ℃、1.0×105 Pa条件下,通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O,H2的理论产量为6 mol,实际产量为6 mol×80%=4.8 mol;由题图可知,500 ℃时,平衡时CO2的选择性和CO的选择性均为50%,则n生成(CO)=n生成(CO2),设C2H5OH的转化量为x mol,假设反应ⅰ达到平衡后,再发生反应ⅱ,则可列三段式:
6.在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
(1)t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是________(用图中a、b、c、d表示),理由是_________________________________________________
________________________________________________________。
b
开始容积减半,N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小
解析:t2时将容器容积压缩到原来的一半,开始N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小,故曲线b符合。
0.48(共26张PPT)
填空题研究1 热化学方程式的书写与
焓变的计算
研真题 明确考向
-(2a+3b-c)
【高考动向】
热化学方程式的书写与焓变的计算是历年高考高频考点,试题难度不大,具有一定迷惑性,常基于给出的已知热化学方程式等进行计算求解。纵观近年高考,该部分试题考查形式多样,侧重考查考生对基础知识的灵活运用及逻辑推理与论证能力。
固主干 夯实必备
主干知识
1.焓变的计算
(1)根据(相对)能量计算
ΔH=H总(生成物)-H总(反应物)
(2)根据键能计算
ΔH=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)
(3)根据活化能计算
ΔH=E(正反应的活化能)-E(逆反应的活化能)
2.热化学方程式书写易出现的错误
(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
(2)反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“+”号,放热反应未标出“-”号,从而导致错误。
(3)漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。
(4)反应热的数值与化学方程式的化学计量数不对应而造成错误。
(5)对燃烧热的概念理解不到位,忽略其标准是1 mol 可燃物而造成错误。
3.盖斯定律
(1)ΔH与盖斯定律
利用盖斯定律求热化学方程式中的焓变
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)盖斯定律的答题模板——叠加法
步骤Ⅰ “倒”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将部分方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样就不用再做减法运算了。实践证明,方程式相减时往往容易出错。
步骤Ⅱ “乘”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘某个倍数,反应热也要乘相应倍数。
步骤Ⅲ “加”
上面的两个步骤做好了,只要将方程式相加即可得到目标方程式,反应热也要相加。
题型练 提升考能
再练真题
1.(2025·广东卷节选)以TiCl4为原料可制备TiCl3。将5.0 mol TiCl4与10.0 mol Ti放入容积为V0 L的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
ΔH1=________ kJ·mol-1。
编号 过程 ΔH
(a) Ti(s)+TiCl4(g) 2TiCl2(s) ΔH1
(b) TiCl2(s)+TiCl4(g) 2TiCl3(g) +200.1 kJ·mol-1
(c) Ti(s)+3TiCl4(g) 4TiCl3(g) +132.4 kJ·mol-1
(d) TiCl3(g) TiCl3(s) ΔH2
-267.8
解析:将反应c-2×反应b可得Ti(s)+TiCl4(g) 2TiCl2(s),则ΔH1=(132.4-2×200.1) kJ·mol-1=-267.8 kJ·mol-1。
2.(2024·安徽卷节选)C2H6氧化脱氢反应:
2C2H6(g)+O2(g)===2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=-209.8 kJ·mol-1
C2H6(g)+CO2(g)===C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=+178.1 kJ·mol-1
计算:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3=________ kJ·mol-1。
-566
解析:将两个反应依次标号为①和②,反应①-反应②×2可得目标反应,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2) kJ·mol-1=-566 kJ·mol-1。
-285.8
4.(2024·甘肃卷节选)由SiCl4制备SiHCl3:
SiCl4(g)+H2(g)===SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1=+74.22 kJ·mol-1(298 K)。
已知SiHCl3(g)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g) ΔH2=+219.29 kJ·mol-1(298 K)。
298 K时,由SiCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g)制备56 g硅________(填“吸”或“放”)热________kJ。

587.02
解析:由题给热化学方程式①SiCl4(g)+H2(g)===SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1=+74.22 kJ·mol-1;②SiHCl3(g)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g) ΔH2=+219.29 kJ·mol-1。则根据盖斯定律可知,①+②可得热化学方程式SiCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=+74.22 kJ·mol-1+(+219.29 kJ·mol-1)=+293.51 kJ·mol-1,则制备56 g Si,即2 mol Si,需要吸收热量为293.51 kJ×2=587.02 kJ。
5.(2024·河北卷节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g) ΔH=-67.59 kJ·mol-1。若正反应的活化能为E正 kJ·mol-1,则逆反应的活化能E逆=__________ kJ·mol-1(用含E正的代数式表示)。
E正+67.59
解析:根据反应热与活化能E正和E逆的关系ΔH=E正-E逆 可知,该反应的E逆=[E正-(-67.59)] kJ·mol-1=(E正+67.59) kJ·mol-1。
题型预测
6.(1)(2025·长春二模节选)脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应:
反应ⅰ 2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)
反应ⅱ N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)
反应过程中各物质相对能量如图(TS表示过渡态),写出CO(g)和NO(g)反应生成N2(g)的热化学方程式:__________________________
______________________。
2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-747.2 kJ·mol-1
解析:由反应ⅰ+反应ⅱ得2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=398.4 kJ·mol-1-1 027 kJ·mol-1+496.6 kJ·mol-1-615.2 kJ·mol-1=-747.2 kJ·mol-1。
(2)(2025·东北三省三校二模)已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热ΔH分别为-1 559.8 kJ·mol-1、-1 411.0 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1,则下列反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)的ΔH为________________。
+137.0 kJ·mol-1
7.(2025·安徽安庆二模)2-甲基-1-丁烯(A)一定条件下可发生异构化反应生成(B),在催化剂作用下可通过甲醇与这两种烯烃的液相反应制得汽油添加剂2-甲氧基-2-甲基丁烷( )。涉及反应如下:
以2.0×10-3 mol A或B为初始原料,在353 K下进行反应Ⅰ.达平衡时,以A为原料,体系向环境放热X kJ;以B为原料,体系从环境吸热Y kJ,实验测得X>Y。则反应Ⅰ的焓变ΔH1(353 K)=____________kJ·mol-1(用含X、Y的代数式表示)。反应Ⅱ和反应Ⅲ的热效应关系ΔH2(353 K)________(填“>”“=”或“<”)ΔH3(353 K)。
-500(X+Y)
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解析:在同温下,以2.0×10-3 mol的A或B为初始原料,达到平衡时的状态相同,两个平衡完全等效。又以A为原料,体系向环境放热X kJ,以B为原料,体系向环境吸热Y kJ,则有2.0×10-3 mol的A完全转化为B放热(X+Y) kJ,故反应Ⅰ的焓变ΔH1(353 K)为-500(X+Y) kJ·mol-1;由盖斯定律可知,Ⅰ=Ⅱ-Ⅲ,则ΔH2(353 K)-ΔH3(353 K)=ΔH1(353 K)<0,因此ΔH2(353 K)<ΔH3(353 K)。
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