Question

【题目】CO是生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：

(1)几种共价键的键能如下表所示：

化学键	O=O	H—H	O—H
键能（kJ/mol)	496	436	462

已知：O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJ·mol-1，则H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=___ kJ·mol-1。

(2)200℃时，将物质的量均为1mol的CO2和C(s)加入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H，平衡时CO的体积分数为40%。

①下列事实能够说明该反应达到平衡状态的是____________。

a.混合气体的平均相对分子质量不变

b.该反应的△H不变

c. CO2和CO的生成速率相等

d.混合气体的密度不变

②达到平衡时CO2的转化率为__________________。

③若在300°C时，将物质的量均为lmol的CO2和C(s)加入1L的密闭容器中，平衡时CO的体积分数为50%,则该反应的△H_____0 (填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】 +130 ad 25% >

【解析】 (1)根据几种共价键的键能可知，①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)；△H=反应物总键能-生成物总键能=2×436+496-4×462=-480 kJ·mol-1，又已知②O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJ·mol-1，根据盖斯定律，将×(②-①)得：H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=×[(-220)-(-480)]= +130kJ·mol-1，故答案为：+130；

(2) ①a. CO2(g)+C(s) 2CO(g)反应中，气体的质量和物质的量均发生变化，混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的质量和物质的量不变，能够说明反应达到平衡状态，正确；b.反应的△H与反应的限度无关，错误；c. CO2和CO的生成速率相等，表示正反应速率大于逆反应速率，不是平衡状态，错误；d. CO2(g)+C(s) 2CO(g)反应中，气体的质量发生变化，而体积不变，因此混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，能够说明反应达到平衡状态，正确；故选ad；

②设反应的二氧化碳的物质的量为x，

CO2(g)+C(s) 2CO(g)

起始(mol)1 1 0

反应(mol)x 2x

平衡(mol)1-x 2x

则×100%=40%，解得x=0.25mol，则达到平衡时CO2的转化率为×100%=25%，故答案为：25%；

③若在300°C时，将物质的量均为lmol的CO2和C(s)加入1L的密闭容器中，平衡时CO的体积分数为50%，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，△H＞0，故答案为：＞。