Question

2012年11月16日，5名男孩被發現死于貴州省畢節市七星關區街頭垃圾箱內，經當地公安部門初步調查，5名男孩是因在垃圾箱內生火取暖導致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應生成碳氧血紅蛋白，反應的化學方程式可表示為CO＋HbO₂O₂＋HbCO，實驗表明，c(HbCO)即使只有c(HbO₂)的 ，也可造成人的智力損傷。已知t ℃時上述反應的平衡常數K＝200，吸入肺部O₂的濃度約為1.0×10^－2 mol·L^－1，若使c(HbCO)小于c(HbO₂)的，則吸入肺部CO的濃度不能超過______mol·L^－1。
(2)有如下三個與CO相關的反應：
Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝Q₁，平衡常數K₁
Fe(s)＋H₂O(g)FeO(s)＋H₂(g)　ΔH＝Q₂，平衡常數為K₂
H₂(g)＋CO₂(g)CO(g)＋H₂O(g)　ΔH＝Q₃，平衡常數為K₃
在不同的溫度下K₁、K₂、K₃的數值如下：

T/℃	K1	K2	K3
700	1.47	2.38	0.62
900	2.15	1.67

 
請回答下列問題：
①Q₁、Q₂、Q₃的關系式：Q₃＝________。
②K₁、K₂、K₃的關系式：K₃＝________，根據此關系式可計算出上表中900 ℃時，K₃的數值為________(精確到小數點后兩位)。可進一步推斷反應H₂(g)＋CO₂(g)CO(g)＋H₂O(g)為________(填“放”或“吸”)熱反應，Q₃________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。③改變條件使可逆反應H₂(g)＋CO₂(g)CO(g)＋H₂O(g)已經建立的平衡逆向移動，可采取的措施有________。
A．縮小容器體積      B．降低溫度
C．使用催化劑   D．設法增加H₂O(g)的量
E．升高溫度
(3)在一定條件下，使CO和O₂的混合氣體13 g充分反應，所得混合氣體在常溫下與足量的Na₂O₂固體反應，結果固體增重7 g，則原混合氣體中CO的質量是________g。

Answer 1

(1)1.0×10^－6　(2)①Q₁－Q₂　②　1.29　吸　＞　③BD　(3)7或9

(1)K＝＝＝200，所以c(CO)＝1.0×10^－2 moL·L^－1××＝1.0×10^－6 mol·L^－1。(2)①第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式等于第三個熱化學方程式，故Q₃＝Q₁－Q₂；②，K₃＝，故K₃＝，當T＝900 ℃時，K₃＝≈1.29；溫度越高，平衡常數越大，說明升高溫度導致平衡正向移動，故該反應為吸熱反應，即Q₃＞0。③該反應為反應前后氣體分子數不變的反應，故改變容器體積不會使平衡移動，A項錯誤；因為該反應為吸熱反應，降低溫度可以使平衡逆向移動，B項正確、E項錯誤；使用催化劑不能使平衡移動，C項錯誤；增加生成物的濃度，可以使平衡逆向移動，D項正確。(3)CO₂與過氧化鈉反應的化學方程式為2CO₂＋2Na₂O₂=2Na₂CO₃＋O₂，由化學方程式可知當有88 g CO₂參加反應時，固體增重為88 g－32 g＝56 g，由實際增重7 g可知m(CO₂)＝7 g×88 g÷56 g＝11 g，n(CO₂)＝mol。若CO與氧氣反應，CO不足，則n(CO)＝n(CO₂)＝mol，m(CO)＝mol×28 g·mol^－1＝7 g。若CO與氧氣反應，CO過量，則n(O₂)＝  mol，故m(CO)＝13 g－  mol×32 g·mol^－1＝9 g。