Question

【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產物。

(1)將含002molCO2和001molCO的混合氣體通入有足量Na2O2固體的密閉容器中，同時不斷地用電火花點燃，充分反應后，固體質量增加______g。

(2)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圖1所示，則0~2min內，CO2的平均反應速率v(CO2)=______。

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

①恒溫恒容條件下，能表示該可逆反應達到平衡狀態的有___(填字母).

A.CO的體積分數保持不變

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分析圖2，若1500℃時反應達到平衡狀態，且容器體積為1L，則此時反應的平衡常數K=____(計算結果保留1位小數)。

③向2L的恒容密閉容器中充入2molCO2(g)，發生反應：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濃度變化表示的凈反應速率關系為va(CO)_____(填“>”“<”或“=”)vb(CO)。

Answer 1

【答案】 0.84g -33.5 < 3×10-7mol/(L·min) AC 3.2×10-8mol/L 升溫 <

【解析】(1) CO2與過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，根據反應規律分析可知固體質量增加量相當于增加CO的量；CO2與過氧化鈉反應生成氧氣，氧氣再與0.01molCO電火花點燃生成0.01 molCO2，也就是相當于0.03 molCO2與過氧化鈉反應，固體增加的量為0.03molCO的量，質量為0.03×28=0.84g；正確答案：0.84g。

(2)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol，O2(g)==2O(g) △H=499.0kJ/mol；根據蓋斯定律可知，兩個方程相加除以2即可得到CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)△H=-33.5 kJ/mol；正確答案：-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= c(CO2) ×c(O)/ c(CO)×c(O2)=1>0.4, 則反應向左進行, 則此時v(正) <v(逆)；正確答案：<。

③2min內O的濃度增大0.6×10-6mol/L，則二氧化碳減小0.6×10-6mol/L，則v(CO2)= 0.6×10-6/2=3×10-7 mol/(L·min)；正確答案： 3×10-7 mol/(L·min)。

(3) ①CO的體積分數保持不變說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，A正確；密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，因此容器內混合氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態，B錯誤；混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，所以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，C正確；D．單位時間內消耗CO的濃度始終等于生成CO2的濃度，反應速率同向，不能判定反應達到平衡狀態，D錯誤；正確答案AC。

②設生成的氧氣為xmol,

起始量00
轉化量x
平衡量2xx,
平衡時,氧氣的體積分數為0.2,則,則,則,,,
則；正確答案:。

③若曲線Ⅰ代表的是僅變化一種條件后的情況，曲線Ⅰ達到平衡所需時間少，說明反應速率快，且氧氣的濃度增大，平衡正向進行，改變條件是升溫；a、b兩點后，a點溫度小于b點，所以用CO濃度變化表示的反應速率關系為va(CO) <vb(CO)；正確答案：升溫；<。