Question

反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）进行过程中的能量变化如图1所示．回答下列问题：
（1）该反应的△H=

 

．
（2）在恒温恒压的条件下，向密闭容器中投入1molCO（g）、1molH₂O（g），达到平衡时放出热量为a kJ；若条件不变，开始投入2molCO（g）、2molH₂O（g），则达到平衡时放出热量为b kJ．下列关系正确的是

 

．
A．a＞41，b=2a    B．a=41，b＞2a     C．a＜41，b=2a     D．a＜41，b＜2a
（3）为探究外界条件对化学反应速度和化学平衡的影响，某同学在某固定容积的容器中进行了以下几组实验，记录如下表：

组别	温度（℃）	起始浓度（mol/L）		反应达平衡时所需时间（min）	平衡浓度（mol/L） c（CO2）或c（H2）
		c（CO）	c（H2O）
Ⅰ	800	1.00	1.00	10	0.50
Ⅱ	800	1.00	4.00	t2	c2
Ⅲ	800	1.00	1.00	1	0.50
Ⅳ	1000	1.00	1.00	8	0.40
Ⅴ	1000	2.00	2.00	t5	c5

①第Ⅰ组实验中，反应进行到10min时，用CO的浓度变化表示的反应速率v（CO）=

 

；
②第Ⅱ组实验中，平衡时CO₂的物质的量浓度c₂=

 

；
③第Ⅲ组实验与实验Ⅰ相比，还隐含的条件是

 

；
④根据图2第Ⅰ组实验c（CO₂）随时间（t）的变化曲线，在答题卡上画出第Ⅴ组实验中c（CO₂）随时间（t）的变化曲线．（图中要明确标出c₅的数值）
⑤800℃时，向容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂和x mol H₂，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是

 

．
（4）碳与氧气不完全燃烧可以生成CO．已知3.6g碳与6.4g氧气完全反应，放出61.45kJ的热量，且碳的燃烧热为△H=-393.5kJ/mol，则碳与氧气反应生成CO的热化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,有关反应热的计算,探究浓度对化学平衡的影响,探究温度、压强对化学平衡的影响

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）△H=生成物的能量和-反应物的能量和，据此求算；
（2）在恒温恒压的条件下，只要加入反应物的物质的量之比相等，两反应等效；
（3）①v（CO）=

△c(CO)

△t

；
②相同温度下，化学平衡常数K相同，利用Ⅰ组反应数据求出K，结合三段式法求算；
③温度相同、反应物浓度相同、平衡浓度相同，反应又是在固定容积的容器中进行，达到平衡所用时间缩短，反应速率加快，可见是使用了催化剂；
④第Ⅴ组实验比第Ⅰ组实验的温度高，反应达到平衡所用时间短，Ⅳ与Ⅴ等效；
⑤据Qc＜K时反应向正向移动；
（4）3.6g碳与6.4g氧气完全反应，说明生成的有0.2molCO和0.1molCO₂，利用盖斯定律解答．

解答： 解：（1）△H=生成物能量和-反应物能量和=-41KJ/mol，故答案为：-41KJ/mol；
（2）在恒温恒压的条件下，只要加入反应物的物质的量之比相等，两反应等效，即各组分的百分含量相同，所以b=2a，反应可逆，反应物不可能完全转化，所以a＜41，故答案为：C；
（3）①反应物生成物各物质的化学计量数之比为1：1：1：1，CO₂的生成浓度为0.5mol/L，所以，10min内CO的浓度减少了0.5mol/L，c（CO）=

0.5mol?L-1

10min

=0.05mol/（L?min），故答案为：0.05mol/（L?min）；
②在①中，平衡时各物质浓度均为0.5mol/L，所以该温度下K=1，
               CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
反应前（mol/L） 1       4        0        0
反应了（mol/L） x       x        x        x
平衡后（mol/L）1-x      4-x      x        x

x?x

(1-x)?(4-x)

=1，x=0.8mol/L，故答案为：0.8mol/L；
③温度相同、反应物浓度相同、平衡浓度相同，反应又是在固定容积的容器中进行，达到平衡所用时间缩短，反应速率加快，可见是使用了催化剂，故答案为：使用催化剂；
④第Ⅴ组实验比第Ⅰ组实验的温度高，反应达到平衡所用时间短，Ⅳ与Ⅴ等效，CO₂的百分含量相同，Ⅴ中加入的反应物是Ⅳ的2倍，所以，其平衡浓度也是Ⅳ的2倍，为0.8mol/L，作图为：Ⅰ，故答案为：；
⑤800℃时，K=1，若使反应正向进行，需要K＜Qc，Qc=

1.0×3.0

1.0x

＞1，则x＜3.0，故答案为：0≤x＜3.0；
（4）3.6g碳与6.4g氧气完全反应，说明生成的有0.2molCO和0.1molCO₂，C的燃烧热为△H=-393.5kJ/mol，则生成0.1molCO₂放热39.35KJ，现在放出61.45kJ的热量，说明生成0.2molCO放热61.45KJ-39.35KJ=22.1KJ，生成2molCO放热221KJ，则C燃烧生成CO的热化学方程式为：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221KJ/mol，故答案为：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221KJ/mol．

点评：本题考查范围广，题目难度大，特别注意影响化学反应速率以及影响平衡移动的条件的考查．