Question

随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注．

Answer 1

解题思路：（1）根据盖斯定律写出甲烷气体完全燃烧生成液态水的热化学方程式，再根据反应热计算；

（2）①计算出该时刻时的浓度商，与平衡常数相比，判断反应进行方向，据此解答；

②采取控制变量法，根据三组对比实验的要求条件判断T、P的值；

采取控制变量法，对比实验2、3的条件不同，分析实验目的；

平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，若温度升高，平衡向吸热方向移动，即向正反应方向移动，平衡常数增大；

（3）根据质量守恒，可知未知物为氧气；

两步反应总和为水的分解反应，减去第一步反应即为第二步反应．

（1）已知反应：①CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3kJ•mol^-1，

②H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1，

①-②×2得，甲烷气体完全燃烧生成液态水的热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1，

所以4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为[4.8g/16g/mol]×890.3kJ•mol^-1=267.1kJ，

故答案为：267.1kJ；

（2）①此时的浓度商为

2.0mol/L×(2.0mol/L)3

3.0mol/L×8.5mol/L=0.63，小于平衡常数k=1，所以反应向正反应进行，即v（正）＞v（逆），

故答案为：A；

②三组实验条件要求温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa，采取控制变量法，探究温度、压强对化学反应速率的影响，由表可知t为480，p为303；

对比实验2、3，只有温度不同，其它条件相同，所以实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响；

实验1、3温度相同，平衡常数相同，即K₁=K₃，比较实验1、2，实验2中温度高，温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应为吸热反应，所以平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K₂＞K₁，所以K₂＞K₁=K₃，

故答案为：480；303；探究温度对化学反应速率的影响；K₂＞K₁=K₃；

（3）根据质量守恒，可知未知物为氧气O₂；

水分解反应为2H₂O=O₂↑+2H₂↑，第一步反应为MnFe₂O₄

＞1000K

.

MnFe₂O_4-x+[x/2]O₂↑，水的分解反应减去第一步反应即为第二步反应，所以第二步反应为xH₂O+MnFe₂O_4-x=MnFe₂O₄+xH₂↑．

故答案为：O₂；xH₂O+MnFe₂O_4-x=MnFe₂O₄+xH₂↑．

点评：

本题考点： 化学平衡的计算；有关反应热的计算；清洁能源．

考点点评： 本题考查了温度对化学反应速率的影响等知识点，难度不大，注意化学平衡常数只与温度有关，与其他物理量无关．