Question

8．在2L密閉容器內(nèi)，加入0.100molCO氣體和0.080molCuO固體，800℃時發(fā)生如下反應(yīng)：2CuO（s）+CO（g）?Cu₂O（s）+CO₂（g），n（CuO）隨時間的變化如表：

時間（min）	0	1	2	3	4	5
n（CuO）（mol）	0.080	0.060	0.040	0.020	0.020	0.020

（1）用CO表示前2min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率=0.005mol/（L．min）
（2）計算此反應(yīng)在800°C時的化學(xué)平衡常數(shù)k=0.429
（3）若向平衡后的體系中加入CO和CO₂各0.05mol，則此時V_（正）＜V_（逆）
（4）用來還原CuO的CO可以用C和水蒸氣反應(yīng)制得．
已知：C_（s）+O_2（g）=CO_2（g）△H=-393.5kJ/mol
2CO_（g）+O_2（g）=2CO_2（g）△H=-566kJ/mol
2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（g）△H=-571.6kJ/mol
則C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+175.3kj/mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)速率計算公式V=$\frac{△c}{△t}$；
（2）3min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡時反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度結(jié)合平衡常數(shù)的公式計算；
（3）平衡后的體系中加入CO和CO₂各0.05mol，計算此時Qc，比較與K的關(guān)系，判斷平衡移動的方向即可；
（4）利用蓋斯定律分析，①C_（s）+O_2（g）=CO_2（g）△H=-393.5kJ/mol；
②2CO_（g）+O_2（g）=2CO_2（g）△H=-566kJ/mol；
③2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（g）△H=-571.6kJ/mol；
則①-②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），由此計算△H．

解答 解：（1）前2minCuO的變化物質(zhì)的量為（0.080-0.040）mol=0.04mol，則CO的變化物質(zhì)的量為0.04mol÷2=0.02mol，變化濃度為0.02mol÷2L=0.010mol/L，則用CO表示前2min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.01mol/L}{2min}$=0.005mol/（L．min），故答案為：0.005mol/（L．min）；
（2）2CuO（s）+CO（g）?Cu₂O（s）+CO₂（g）
起始物質(zhì)的量（mol） 0.08            0.10             0             0
變化物質(zhì)的量（mol）0.08-0.02      0.03           0.03         0.03
平衡物質(zhì)的量（mol） 0.02            0.07            0.06         0.03
則此時平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=$\frac{（\frac{0.03mol}{2L}）}{（\frac{0.07mol}{2L}）}$=0.429，故答案為：0.429；
（3）向平衡后的體系中加入CO和CO₂各0.05mol，此時CO的總物質(zhì)的量為0.12mol，CO₂的物質(zhì)的量為0.08mol，此時Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=$\frac{（\frac{0.08mol}{2L}）}{（\frac{0.12mol}{2L}）}$=0.75＞0.429，此時平衡逆向移動，即V_（正）＜V_（逆），故答案為：＜；
（4）已知：①C_（s）+O_2（g）=CO_2（g）△H=-393.5kJ/mol；
②2CO_（g）+O_2（g）=2CO_2（g）△H=-566kJ/mol；
③2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（g）△H=-571.6kJ/mol；
①-②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），則△H=（-393.5kJ/mol）-（-566kJ/mol）×$\frac{1}{2}$-（-571.6kJ/mol）×$\frac{1}{2}$=+175.3kj/mol，故答案為：+175.3kj/mol．

點評 本題綜合考查了反應(yīng)速率，化學(xué)平衡、蓋斯定律的應(yīng)用及平衡常數(shù)的有關(guān)內(nèi)容，綜合性較強(qiáng)，難點時根據(jù)Qc判斷平衡移動的方向，難度中等．