Question

【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產物。

(1)將含0.02mol CO2和0.01 mol CO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。則反應:CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的△H=_________kJ/mol。

(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分析上圖，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 AC 3.2×10-8mol/L 升溫 ＜

【解析】(1)①Na2O2與CO2反應：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，電火花不斷引燃，發生反應：2CO+O22CO2，整個過程相當于CO+Na2O2=Na2CO3，由于加入足量的Na2O2固體，則反應后的氣體只能為O2，所以反應后生成物的化學式是Na2CO3、O2，將含0.02 molCO2和0.01molCO的混合氣體通入有足量Na2O2固體的密閉容器中，固體質量增加為CO的質量=(0.02mol+0.01mol)×28g/mol=0.84g，故答案為：0.84；

(2)①已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJmol-1；鍵能Eo-o=499.0kJ/mol，即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=-33.5kJmol-1；故答案為：-33.5；

(3)①A．CO的體積分數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，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，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，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)：1 0 0

轉化量(mol)：2x 2x x

平衡量(mol)：1-2x 2x x，

平衡時，氧氣的體積分數為0.2，則=0.2%，則x=0.002，則c(CO2)=0.996mol/L，c(CO)=0.004mol/L，c(O2)=0.002mol/L，則K=≈3.2×10-8 molL-1，故答案為：3.2×10-8 molL-1；

③向2 L的恒容密閉容器中充入2molCO2(g)，發生反應：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，平衡狀態下氧氣濃度增大，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；＜。