Question

【題目】CO是生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問(wèn)題：

(1)幾種共價(jià)鍵的鍵能如下表所示：

化學(xué)鍵	O=O	H—H	O—H
鍵能（kJ/mol)	496	436	462

已知：O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJ·mol-1，則H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=___ kJ·mol-1。

(2)200℃時(shí)，將物質(zhì)的量均為1mol的CO2和C(s)加入2L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H，平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為40%。

①下列事實(shí)能夠說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________。

a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

b.該反應(yīng)的△H不變

c. CO2和CO的生成速率相等

d.混合氣體的密度不變

②達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為__________________。

③若在300°C時(shí)，將物質(zhì)的量均為lmol的CO2和C(s)加入1L的密閉容器中，平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為50%,則該反應(yīng)的△H_____0 (填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】 +130 ad 25% >

【解析】 (1)根據(jù)幾種共價(jià)鍵的鍵能可知，①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)；△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=2×436+496-4×462=-480 kJ·mol-1，又已知②O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律，將×(②-①)得：H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=×[(-220)-(-480)]= +130kJ·mol-1，故答案為：+130；

(2) ①a. CO2(g)+C(s) 2CO(g)反應(yīng)中，氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量均發(fā)生變化，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，說(shuō)明氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量不變，能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；b.反應(yīng)的△H與反應(yīng)的限度無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；c. CO2和CO的生成速率相等，表示正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，不是平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；d. CO2(g)+C(s) 2CO(g)反應(yīng)中，氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，而體積不變，因此混合氣體的密度不變，說(shuō)明氣體的質(zhì)量不變，能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；故選ad；

②設(shè)反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量為x，

CO2(g)+C(s) 2CO(g)

起始(mol)1 1 0

反應(yīng)(mol)x 2x

平衡(mol)1-x 2x

則×100%=40%，解得x=0.25mol，則達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%，故答案為：25%；

③若在300°C時(shí)，將物質(zhì)的量均為lmol的CO2和C(s)加入1L的密閉容器中，平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為50%，說(shuō)明升高溫度，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，故答案為：＞。