Question

【題目】工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） △H＝－41 kJ/mol

某小組研究在相同溫度下該反應(yīng)過程中的能量變化。他們分別在體積均為VL的兩個(gè)恒溫恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物，使其在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器編號(hào)	起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol				達(dá)到平衡的時(shí)間/min	達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化/kJ
	CO	H2O	CO2	H2
①	1	4	0	0	t1		放出熱量：32.8 kJ
②	2	8	0	0	t2		放出熱量：Q

（1）該反應(yīng)過程中，反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量_____________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量。

（2）容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為_____________。

（3）計(jì)算容器②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________。某時(shí)刻測得②中氫氣的物質(zhì)的量為1.8mol,請問此刻V正 V逆（填大于，小于或等于）

（4）下列敘述正確的是_____________（填字母序號(hào)）。

a．平衡時(shí)，兩容器中H2的體積分?jǐn)?shù)相等

b．容器②中反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，Q > 65.6 kJ

c．反應(yīng)開始時(shí)，兩容器中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率相等

d．容器①中，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為：

e．平衡時(shí)，兩容器中CO的轉(zhuǎn)化率相同

（5）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－484kJ/mol，請寫出CO完全燃燒生成CO2的熱化學(xué)方程式： 。

Answer 1

【答案】（1）小于（2）80%

（3）1 小于（4）a e

（5）CO（g） +0.5O2（g）=CO2（g） ΔH=-283kJ/mol

【解析】

試題分析：（1）該反應(yīng)放熱，焓變小于0，焓變等于反應(yīng)物分子化學(xué)鍵總能量－生成物分子化學(xué)鍵總能量，所以該反應(yīng)過程中，反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量小于生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量。

（2）

容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80%；

（3）

得k=1

某時(shí)刻測得②中氫氣的物質(zhì)的量為1.8mol,

，此時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行，V正小于V逆；

（4）a．該反應(yīng)是的反應(yīng)，平衡時(shí)，①②為等效平衡，所以兩容器中H2的體積分?jǐn)?shù)相等，故a正確；

b．①②為等效平衡，容器②中反應(yīng)物是①的2倍，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)放出的熱是①的2倍，Q= 65.6 kJ，故b錯(cuò)誤；

c．容器②中反應(yīng)物是①的2倍，反應(yīng)開始時(shí)，兩容器②中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率大于容器①，故c錯(cuò)誤；

d．容器①中，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為： mol/（L·min），故d錯(cuò)誤；

e．平衡時(shí)，①②為等效平衡，所以兩容器中H2平衡時(shí)，兩容器中CO的轉(zhuǎn)化率相同，故e正確；

（5）已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－484kJ/mol，

②CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）△H＝－41kJ/mol，

根據(jù)蓋斯定律，①＋②得CO完全燃燒生成CO2的熱化學(xué)方程式

CO（g）+0.5O2（g）=CO2（g）ΔH=-283kJ/mol。