Question

【題目】Cu2O是重要的催化劑和化工原料，工業(yè)上制備Cu2O的主要反應(yīng)如下：

Ⅰ.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1

Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g) ΔH=-138.0 kJ·mol-1

請(qǐng)回答：

（1）一定溫度下，向5L恒容密閉容器中加入1molCO和2molCuO，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，2min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得容器中CuO的物質(zhì)的量為0.5mol。

①0-2min內(nèi)，用CO表示的反應(yīng)速率v(CO)=___。

②CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)φ=___。

（2）向5L密閉容器中加入1molC和1molCO2，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ。CO2、CO的平衡分壓(p)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示（平衡分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓強(qiáng)）。

①能表示CO2的平衡分壓與溫度關(guān)系的曲線為___(填"p1”或“p2”)，理由是___。

②溫度為T1時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___；溫度升高，K___（填“變小”、“變大”或“不變”）

③實(shí)驗(yàn)測(cè)得，v正=v(CO2)消耗=k正c(CO2)，v逆=v(CO)消耗=k逆c2 (CO)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響，則溫度為T1時(shí)，k正/k逆=___。

Answer 1

【答案】0.075mol/(L·min) 75% p2 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，CO2的平衡平衡體積分?jǐn)?shù)減小，平衡分壓減小 mol/L 變大 K=mol/L

【解析】

（1）一定溫度下，向5L恒容密閉容器中加入1molCO和2molCuO，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，2min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得容器中CuO的物質(zhì)的量為0.5mol。

CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g)

開始時(shí)的量（mol） 1 2 0

改變的量（mol） 0.75 1.5 0.75

平衡時(shí)的量（mol） 0.25 0.5 0.75

①0-2min內(nèi)，用CO表示的反應(yīng)速率v(CO)==0.075mol/(L·min)；

②CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)φ==75%；

（2）①該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，CO2的平衡平衡體積分?jǐn)?shù)減小，平衡分壓減小，故能表示CO2的平衡分壓與溫度關(guān)系的曲線為p2；

②溫度為T1時(shí)，CO2、CO的平衡分壓(p)相等，則物質(zhì)的量相等；設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為x，則1-x=2x，解得x=mol，即CO2、CO的平衡濃度均為mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==mol/L；

反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，K變大；

③實(shí)驗(yàn)測(cè)得，v正=v(CO2)消耗=k正c(CO2)，則k正=；v逆=v(CO)消耗=k逆c2 (CO)，則k逆=；平衡時(shí)v正= v逆，則溫度為T1時(shí)，k正/k逆===K=mol/L。