Question

6．在一個(gè)體積為5L的真空密閉容器中加入1.25molCaCO₃，發(fā)生反應(yīng)CaCO₃（s）?CaO （s）+CO₂（g），測(cè)得平衡時(shí)二氧化碳的物質(zhì)的量濃度隨溫度的變化關(guān)系如圖1所示．請(qǐng)按要求回答下列問題：

（1）該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸”或“放”），溫度為T₅℃時(shí)，該反應(yīng)耗時(shí)40s達(dá)到平衡，則T₅℃時(shí)，列式計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.005mol/（L•s）．
（2）T₂℃時(shí)，該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，下列措施中能使該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大的是d（選填編號(hào)）．
a．減小壓強(qiáng)       b．減少CaO的量     c．加入CaCO₃     d．升高溫度
（3）請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出平衡常數(shù)K隨溫度的變化曲線．
（4）在T₅℃下，維持溫度和容器體積不變，向上述平衡體系中再充入1molN₂，則最后平衡時(shí)容器中的CaCO₃的質(zhì)量為25g．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，溫度越高，二氧化碳的物質(zhì)的量濃度越大，說(shuō)明此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，T₅℃時(shí)二氧化碳的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L，據(jù)此計(jì)算反應(yīng)速率即可；
（2）CaCO₃（s）?CaO （s）+CO₂（g），此反應(yīng)特點(diǎn)為吸熱反應(yīng)，K是溫度的函數(shù)，據(jù)此解答即可；
（3）溫度越高，平衡常數(shù)越大，據(jù)此解答即可；
（4）體積不變，充入氮?dú)猓瑢?duì)化學(xué)反應(yīng)平衡無(wú)影響，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）溫度越高，二氧化碳的物質(zhì)的量濃度越大，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，T₅℃時(shí)二氧化碳的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L，v（CO₂）=$\frac{c（C{O}_{2}）}{△t}=\frac{0.2mol/L}{40s}$=0.005mol/（L•s），故答案為：吸；0.005mol/（L•s）；
（2）CaCO₃（s）?CaO （s）+CO₂（g），此反應(yīng)特點(diǎn)為吸熱的反應(yīng)，K只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡右移，K值增大，故選d；
（3）溫度越高，平衡常數(shù)越大，且平衡常數(shù)即為二氧化碳的濃度，故圖象走勢(shì)為上升，如圖：，故答案為：；
（4）維持溫度和容器體積不變，向上述平衡體系中再充入1molN₂，對(duì)此平衡無(wú)影響，故生成二氧化碳的濃度仍然為0.2mol/L，體積為5L，那么物質(zhì)的量為5L×0.2mol/L=1mol，依據(jù)反應(yīng)：CaCO₃（s）?CaO （s）+CO₂（g），
                    100                  44
                    x                    44g，解x=100g，那么剩余碳酸鈣質(zhì)量為125g-100g=25g，故答案為：25．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、可逆反應(yīng)特點(diǎn)（吸熱、放熱）的判斷，平衡常數(shù)的影響因素等，綜合性較強(qiáng)，但是難度不大．