化学：化学平衡经典例题

【题文】(16分)I.合成氨的原料气H₂可通过反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)获取。
（1）T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol·L^－1，则平衡时CO的转化率为       ，该温度下反应的平衡常数K值为         。
（2）保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入固定容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是         (填序号)。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成amolCO₂的同时消耗amolH₂
d．混合气中n(CO):n(H₂O):n(CO₂):n(H₂)＝1:16:6:6
II.（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有：
①4NH₃(g)＋3O₂(g)＝2N₂(g)＋6H₂O(l)    △H₁
②4NH₃(g)＋5O₂(g)＝4NO(g)＋6H₂O(l)   △H₂
③4NH₃(g)＋6NO(g)＝5N₂(g)＋6H₂O(l)   △H₃
请写出上述三个反应中△H₁、△H₂、△H₃三者之间关系的表达式，△H₁＝              。
（2）美国Simons等科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液，其电池反应为4NH₃＋3O₂＝2N₂＋6H₂O
①写出该燃料电池的正极反应式                               。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)，某铁皮上现需要镀上9.75g锌，理论上至少需要消耗标准状况的氨气           L。
III.（1）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为          (填“放热”或“吸热”)反应。

（2）金属Mg与CH₃Cl在一定条件下反应可生成CH₃MgCl，CH₃MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH₃MgCl水解的化学方程式                      。
答案 :
【答案】(16分)
I.（1）60%（2分）  2.25（2分）  （2）  c、d（2分）
II.（1）
    （2分）；（2）①O₂+ 4e^－+ 2H₂O4OH^－  （2分）  ②  2.24  （2分）
III.（1）放热  (2分）
（2）2CH₃MgCl+H₂O=2CH₄↑+Mg(OH)₂↓+MgCl₂或CH₃MgCl+H₂O=CH₄↑+Mg(OH)Cl↓（2分）