Question

4．25℃時，已知反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O （g）△H=+41kJ/mol．回答下列問題：
（1）該反應屬于吸熱反應（“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是△H＞0
（2）能判斷該反應是否已達平衡狀態(tài)的依據(jù)是ad（填序號）．
a．混合氣體中n（CO）不變        b．v_消耗（CO₂）=v_生成（CO）
c．混合氣的總物質的量不變      d．容器中顏色不變         e．c（CO）=c（H₂O）
（3）一定條件下的密閉容器中，反應達到平衡，要提高CO₂的轉化率，可以采取的措施是bd（填序號）．
a．向體系中通入CO₂           b．升高溫度
c．向體系中通入惰性氣體         d．向體系中通入H₂     e．加入催化劑
（4）25℃時，已知：2C（石墨）+O₂ （g）=2CO（g）△H₁=-222kJ/mol
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O （g）△H₂=-242kJ/mol
結合題中信息，寫出石墨與氧氣反應生成1mol CO₂的熱化學方程式C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-394 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)CO₂（g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O （g）△H=+41kJ/mol，△H＞0為吸熱反應；
（2）化學平衡標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，據(jù)由此衍生的一些物理量也不變，以此解答；
（3）要提高CO₂的轉化率，應使平衡向正反應，結合化學平衡移動原理分析；
（4）①2C（石墨）+O₂（g）=2CO（g）△H₁=-222kJ/mol，
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O （g）△H₂=-242kJ/mol，
③CO₂（g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O （g）△H=+41kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律，①×$\frac{1}{2}$+②-③計算得到．

解答 解：（1）因為CO₂（g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O （g）△H=+41kJ/mol，△H＞0，則該反應屬于為吸熱反應；故答案為：吸熱；△H＞0；
（2）a．隨反應進行CO的濃度增大，混合氣體中n（CO）不變，說明反應到達平衡，故a正確；
b．v_消耗（CO₂）=v_生成（CO），都是指的正反應方向不，不能說明反應到達平衡，故b錯誤；
c．因為反應前后氣體的物質的量不變，所以混合氣的總物質的量一直不變，則不能說明反應到達平衡，故c錯誤；
d．容器中顏色不變，說明各物質濃度不變，說明反應到達平衡，故d正確；
e．c（CO）=c（H₂O）時可能處于平衡狀態(tài)，可能不處于平衡狀態(tài)，與反應的條件有關，與二氧化碳的轉化率有關，故e錯誤；
故選：ad；
（3）a．向體系中通入CO₂，雖然平衡向正反應方向移動，但因為增加的是CO₂，所以CO₂轉化率減小，故錯誤；
b．由于反應吸熱，升高溫度平衡向正反應方向移動，CO₂轉化率增大，故正確；
c．因為一定條件下的密閉容器中，向體系中通入惰性氣體，平衡不移動，所以CO₂轉化率不變，故錯誤；
d．向體系中通入H₂，平衡向正反應方向移動，CO₂轉化率增大，故正確；
e．加入催化劑，平衡不移動，所以CO₂轉化率不變，故錯誤；
故答案為：bd；
（4）①2C（石墨）+O₂（g）=2CO（g）△H₁=-222kJ/mol，
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O （g）△H₂=-242kJ/mol，
③CO₂（g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O （g）△H=+41kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律，①×$\frac{1}{2}$+②-③得C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-222 kJ/mol×$\frac{1}{2}$-242 kJ/mol-41kJ/mol=-394 kJ/mol，
故答案為：C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-394 kJ/mol．

點評 本題考查了蓋斯定律的計算應用，化學平衡的影響因素分析及其平衡狀態(tài)的判斷等，題目難度中等．