Question

【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產物。

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

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

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

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

（2）在某密閉容器中發(fā)生反應：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，能表示該可逆反應達到平衡狀態(tài)的有___(填字母).

A．CO的體積分數(shù)保持不變

B．容器內混合氣體的密度保持不變

C．容器內混合氣體的平均摩爾質量保持不變

D．單位時間內，消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度

②分析上圖，若1500℃時反應達到平衡狀態(tài)，且容器體積為1L，則此時反應的平衡常數(shù)K=____(計算結果保留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：2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，測得溫度為T℃時，容器內O2的物質的量濃度隨時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僅改變一種反應條件后c(O2)隨時間的變化，則改變的條件是___；a、b兩點用CO濃度變化表示的正反應速率關系為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：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)測得CH3OH的物質的量隨時間的變化見圖。曲線I、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為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某時刻該反應體系中各物質濃度滿足：c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O),則Qc==1>K=0.4,則反應向左進行,v(正)<v(逆)

故答案為：<；

③2min內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的體積分數(shù)保持不變是平衡標志，故A正確；

B. 反應前后氣體質量不變，體積不變，容器內混合氣體的密度始終保持不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C. 反應前后氣體物質的量變化，氣體質量不變，容器內混合氣體的平均摩爾質量保持不變說明反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；

D.2CO2(g)2CO(g)+O2(g),單位時間內,消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度說明速率相同反應逆向進行，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；

故答案為：AC；

②設生成的氧氣為xmol，

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

起始量(mol):100

轉化量(mol):2x2xx

平衡量(mol):12x2xx，

平衡時,氧氣的體積分數(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：2CO2(g)2CO(g)+O2(g),反應為吸熱反應,圖中曲線I表示相對于曲線II僅改變一種反應條件后c(O2)隨時間的變化,曲線Ⅰ達到平衡時間縮短,平衡狀態(tài)下壓強濃度增大,則改變的條件是升溫,溫度越高反應速率越大,則a、b兩點用CO濃度變化表示的凈反應速率關系為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，曲線二先達到平衡，對應的溫度高，曲線二對于曲線一是升溫，甲醇的物質的量減少，說明向逆反應進行，平衡常數(shù)減少，故KⅠ>KⅡ。