Question

（10分）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(guò)程中的能量變化。他們分別在體積均為V L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(guò)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）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，化學(xué)反應(yīng)速率為：
（4）已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)  ΔH＝－484 kJ/mol，寫出CO完全燃燒生成CO₂的熱化學(xué)方程式：                                   。
（5）容器①中反應(yīng)進(jìn)行到t min時(shí)，測(cè)得混合氣體中CO₂的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 ml 、5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收，反應(yīng)的離子方程式為（用一個(gè)離子方程式表示）                         。

Answer 1

（1）小于       （2）80           （3）A
（4）2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)                   ΔH＝－566 kJ?mol－1
（5）3CO₂  +  5OH^-  =  2CO₃^2- + HCO₃^- + 2H₂O

解析試題分析：（1）正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(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）放出熱量32.8 kJ，所以消耗的CO是32.8 kJ÷41 kJ/mol＝0.8mol，所以CO的轉(zhuǎn)化率是0.8÷1×100％＝80％。
（3）因?yàn)榉磻?yīng)前后體積不變，所以兩容器中的平衡是等效的，因此A正確。容器②中反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，Q="65.6" kJ，B不正確。容器②中反應(yīng)物的濃度大，反應(yīng)速率快，C不正確。容器①中水蒸氣的變化量是0.8mol，反應(yīng)速率應(yīng)該是v(H₂O)=，D不正確，答案選A。
（5）根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)         △H＝－41 kJ/mol和反應(yīng)②2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)  ΔH＝－484 kJ/mol，合并，即①×2＋②得到2CO(g) + O₂(g) =2CO₂(g)，所以△H=－41 kJ/mol×2－484 kJ/mol＝－566 kJ/mol。
（6）200 mL 5 mol/L的NaOH溶液中含有氫氧化鈉是1mol，所以根據(jù)原子守恒可知，生成碳酸鈉和碳酸氫鈉分別是0.4mol和0.2mol，所以方程式為3CO₂ + 5OH^- =2CO₃^2- + HCO₃^- + 2H₂O。
考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化
點(diǎn)評(píng)：本題綜合性強(qiáng)，但比較基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，主要考查學(xué)生化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的基本知識(shí)。