Question

【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物。

（1）已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol，鍵能Eo-o=499.0kJ/mol。

①反應(yīng):CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的△H=______kJ/mol。

②已知2500K時(shí)，①中反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.40，某時(shí)刻該反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度滿足:c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O)，則此時(shí)v(正)_____(填“>""<"或"=”)v(逆)。

③已知1500℃時(shí)，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)CO(g)+O(g)。反應(yīng)過程中O(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示，則0~2min內(nèi)，CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=______。（縱坐標(biāo)的數(shù)量級為10-6）

（2）在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)2CO(g)+O2(g),1molCO2在不同溫度下的平衡分解量如上圖所示。

①恒溫恒容條件下，能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有___(填字母).

A．CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變

B．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

C．容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

D．單位時(shí)間內(nèi)，消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度

②分析上圖，若1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，且容器體積為1L，則此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。

③向2L的恒容密閉容器中充入2molCO2(g)，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，測得溫度為T℃時(shí)，容器內(nèi)O2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如下圖曲線II所示。圖中曲線I表示相對于曲線II僅改變一種反應(yīng)條件后c(O2)隨時(shí)間的變化，則改變的條件是___；a、b兩點(diǎn)用CO濃度變化表示的正反應(yīng)速率關(guān)系為va(CO)_____(填“>”“<”或“=”)vb(CO)。

（3）CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化見圖。曲線I、Ⅱ?qū)��?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ___KⅡ（填“>”或“=”或“<”）。

Answer 1

【答案】33.5 < 3×107 molL1min1 AC 3.2×108molL1 升溫 < >

【解析】

(1)①已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJmol-1；

O2(g)=2O(g)△H=499kJmol-1；由蓋斯定律：兩個(gè)方程相加除以2即可得到:CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g);△H=33.5kJmol1；

故答案為：33.5；

②某時(shí)刻該反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度滿足：c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O),則Qc==1>K=0.4,則反應(yīng)向左進(jìn)行,v(正)<v(逆)

故答案為：<；

③2min內(nèi)O的濃度增大0.6×106mol/L,則二氧化碳減小0.6×106mol/L,則v(CO2)= =6×107mol/L÷2min=3×107molL1min1

故答案為：3×107 molL1min1；

(2)①A.CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變是平衡標(biāo)志，故A正確；

B. 反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，體積不變，容器內(nèi)混合氣體的密度始終保持不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C. 反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，氣體質(zhì)量不變，容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；

D.2CO2(g)2CO(g)+O2(g),單位時(shí)間內(nèi),消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度說明速率相同反應(yīng)逆向進(jìn)行，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；

故答案為：AC；

②設(shè)生成的氧氣為xmol，

2CO2(g)2CO(g)+O2(g)

起始量(mol):100

轉(zhuǎn)化量(mol):2x2xx

平衡量(mol):12x2xx，

平衡時(shí),氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.2,則x÷(1+x)=0.2%,則x=0.002,則c(CO2)=0.996mol/L,c(CO)=0.004mol/L,c(O2)=0.002mol/L，

則K=0.0042×0.0020÷.9962≈3.2×108molL1；

故答案為：3.2×108molL1；

③向2L的恒容密閉容器中充入2molCO2(g),發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)2CO(g)+O2(g),反應(yīng)為吸熱反應(yīng),圖中曲線I表示相對于曲線II僅改變一種反應(yīng)條件后c(O2)隨時(shí)間的變化,曲線Ⅰ達(dá)到平衡時(shí)間縮短,平衡狀態(tài)下壓強(qiáng)濃度增大,則改變的條件是升溫,溫度越高反應(yīng)速率越大,則a、b兩點(diǎn)用CO濃度變化表示的凈反應(yīng)速率關(guān)系為va(CO)<vb(CO)，

故答案為：升溫；<。

(3)依據(jù)先拐先平數(shù)據(jù)大原則，曲線二先達(dá)到平衡，對應(yīng)的溫度高，曲線二對于曲線一是升溫，甲醇的物質(zhì)的量減少，說明向逆反應(yīng)進(jìn)行，平衡常數(shù)減少，故KⅠ>KⅡ。