Question

【題目】一定條件下，在密閉容器中發生反應：2CO（g） C（s）+CO2（g）。

①下列能說明該反應達到平衡的是___________。

A．CO和CO2的濃度之比為1∶1

B．CO和CO2的物質的量之比不再變化

C．混合氣體的平均摩爾質量不再變化

D．形成amolC=O鍵的同時斷裂amolCO鍵

②向某恒容容器中通入一定量的CO發生上述反應，在不同溫度下CO2的物質的量濃度c（CO2）隨溫度的變化如上圖所示，則該反應為________（填“放熱”或“吸熱”）反應。

③向容積可變的某恒壓容器中通入amolCO，T℃時反應經過10min達平衡，CO的體積分數為75%。CO的平衡轉化率為_______。在容積改變的條件下，反應速率可用單位時間內反應物或生成物的物質的量變化來表示，則0-10min內平均反應速率v（CO2）=__________。

Answer 1

【答案】BC放熱40%0.02a mol·min-1

【解析】

①A．CO和CO2的濃度之比為1：1，可能是反應進行到某一時刻的情況，不一定是平衡狀態，故A不能判斷該反應達到化學平衡狀態；

B．CO和CO2的物質的量之比不再變化，說明各物質的濃度保持不變，故B能判斷該反應達到化學平衡狀態；
C．此反應是反應前后氣體體積改變的反應，反應體系中有固體物質，氣體總物質的量也發生改變，當容器內混合氣體的平均摩爾質量不再變化，說明反應達到平衡，故C能判斷該反應達到化學平衡狀態；
D．形成amolC=O鍵，即生成molCO2，為正反應；斷裂amolCO鍵，即消耗amolCO，為也正反應，故D不能判斷該反應達到化學平衡狀態；

故答案為：BC；

②T3對應的點為剛達到平衡點，T3對應的點后為平衡受溫度影響的情況，即升溫，CO2的物質的量濃度c（CO2）減小，平衡左移，故正反應的H<0，則該反應為放熱反應。

故答案為：放熱；

③設轉化的CO的物質的量為xmol，則：

2CO（g） C（s）+CO2（g）

起始（mol） a 0 0

變化（mol） x

平衡（mol） a-x

依據題意有，100%=75%，解得：x=0.4a。

CO的平衡轉化率為：100%=100%= 40%；

0-10min內平均反應速率v（CO2）=== 0.02a mol·min-1。

故答案為：40%；0.02a mol·min-1。