Question

【題目】CO是生命體系氣體信號分子，它具有參與調節神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題：

(1)幾種共價鍵的鍵能如下表所示：

化學鍵	O=O	H—H	O—H
鍵能（kJ/mol)	496	436	462

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

(2)200℃時，將物質的量均為1mol的CO2和C(s)加入2L的密閉容器中，在一定條件下發生反應：CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H，平衡時CO的體積分數為40%。

①下列事實能夠說明該反應達到平衡狀態的是____________。

a.混合氣體的平均相對分子質量不變

b.該反應的△H不變

c. CO2和CO的生成速率相等

d.混合氣體的密度不變

②達到平衡時CO2的轉化率為__________________。

③若在300°C時，將物質的量均為lmol的CO2和C(s)加入1L的密閉容器中，平衡時CO的體積分數為50%,則該反應的△H_____0 (填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】 +130 ad 25% >

【解析】 (1)根據幾種共價鍵的鍵能可知，①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)；△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能=2×436+496-4×462=-480 kJ·mol-1，又已知②O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJ·mol-1，根據蓋斯定律，將×(②-①)得：H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=×[(-220)-(-480)]= +130kJ·mol-1，故答案為：+130；

(2) ①a. CO2(g)+C(s) 2CO(g)反應中，氣體的質量和物質的量均發生變化，混合氣體的平均相對分子質量不變，說明氣體的質量和物質的量不變，能夠說明反應達到平衡狀態，正確；b.反應的△H與反應的限度無關，錯誤；c. CO2和CO的生成速率相等，表示正反應速率大于逆反應速率，不是平衡狀態，錯誤；d. CO2(g)+C(s) 2CO(g)反應中，氣體的質量發生變化，而體積不變，因此混合氣體的密度不變，說明氣體的質量不變，能夠說明反應達到平衡狀態，正確；故選ad；

②設反應的二氧化碳的物質的量為x，

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

起始(mol)1 1 0

反應(mol)x 2x

平衡(mol)1-x 2x

則×100%=40%，解得x=0.25mol，則達到平衡時CO2的轉化率為×100%=25%，故答案為：25%；

③若在300°C時，將物質的量均為lmol的CO2和C(s)加入1L的密閉容器中，平衡時CO的體積分數為50%，說明升高溫度，平衡正向移動，正反應為吸熱反應，△H＞0，故答案為：＞。