Question

【題目】鐵是生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬，煉鐵技術(shù)備受關(guān)注，已知：

①

②

③斷裂氣體中的化學(xué)鍵需要吸收1076kJ的能量，斷裂氣體中的化學(xué)鍵需要吸收1490kJ的能量。

請(qǐng)回答：

(1)斷裂中所有化學(xué)鍵需要吸收的能量為________kJ。

(2)T1℃時(shí)，向密閉容器中加入一定量的和C，發(fā)生反應(yīng)①，達(dá)到平衡后的濃度為；其他條件不變，縮小容器體積，再次達(dá)到平衡時(shí)，的濃度為，則a________b(選填“>”“<”或“=”)。

(3)起始溫度均為T2℃時(shí)，向容積為10L的三個(gè)恒容密閉容器中，分別加入一定量的和CO發(fā)生反應(yīng)②，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：

編號(hào)	容器	起始時(shí)物質(zhì)的量/mol		平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol	平衡常數(shù)(K)
1	恒溫	0.5	1.5	0.8 K1
2	恒溫	2	3	M	K2
3	絕熱	1	1.5	n	K3

①T2℃時(shí)，容器1中反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=_______。

②容器2中，5min達(dá)到平衡，則0~5min以表示該反應(yīng)的速率___________。

③對(duì)于三個(gè)容器中的反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(填字母)_________。

A. B.容器1和容器2中的平衡轉(zhuǎn)化率

C. D.平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)：

(4)一定條件下，向恒壓密閉容器中充入0.5mol 和1.0mol CO，發(fā)生反應(yīng)②，CO和的物質(zhì)的量濃度(c)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示：

①6min時(shí)改變的外界條件為________________。

②若在6min時(shí)，恒溫將容器體積擴(kuò)大到10L，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出6~10min的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)_________。

Answer 1

【答案】834.5 = 64 0.048molL-1min-10.048molL-1min-1 AD 升溫

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律，①-②得C(s)+CO2(g)2CO(g)△H=172.5kJmol-1，△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，設(shè)：斷裂1molC(s)中所有化學(xué)鍵需要吸收的能量為xkJ，則有172.5=x+1490-1076×2，解得x=834.5kJ，故答案為：834.5；
(2)其他條件不變，縮小容器體積，再次達(dá)到平衡時(shí)，此平衡與原平衡為等效平衡，CO2的濃度為不變，則a=b，故答案為：=；
(3)①采用第1組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，平衡時(shí)n(Fe)=0.8mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)可知，生成的n(CO2)=1.2mol，反應(yīng)的n(CO)=1.2mol，剩余的n(CO)=1.5mol-1.2mol=0.3mol，容器的體積為10L，所以K=；
②該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，則容器1和容器2為等效平衡，轉(zhuǎn)化率相等，則△n(CO)=3mol×0.8=2.4mol，則△n(CO2)=3mol×0.8=2.4mol，v(CO2)== =0.048molL-1min-1；
③A．如都在恒溫條件下容器2和容器3為等效平衡，即m=2n，但容器3在絕熱條件下，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，則m＞2n，故A正確；
B．容器1和容器2為等效平衡，CO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=α2，故B錯(cuò)誤；
C．K是溫度函數(shù)，溫度不同，K值不同，故C錯(cuò)誤；
D．溫度越高，壓強(qiáng)越大，容器3是絕熱，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，P3＞P1，故D正確，
故答案為：AD；
(4)①由圖可知，6min以后CO的濃度增大，CO2濃度減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，注意兩者濃度沒(méi)有突越性變化，說(shuō)明改變的條件是升溫；
②由圖可知，以前容器體積為5L，容器體積擴(kuò)大到10L，濃度變?yōu)橐郧耙话耄�相�?dāng)于減小壓強(qiáng)，該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，則6～10minCO2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)為。