Question

【題目】Cu2O是重要的催化劑和化工原料，工業(yè)上制備Cu2O的主要反應如下：

①C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1

②CO(g)＋2CuO(s) Cu2O(s)＋CO2(g) ΔH＝－138.0 kJ·mol－1

(1)C與CuO反應生成Cu2O和CO的熱化學方程式為_______。

(2)一定溫度下，向5L恒容密閉容器中加入1molCO和2 molCuO，發(fā)生反應②，5 min時達到平衡，測得容器中CuO的物質的量為0.8mol。

①0～5 min內，用CO2表示的反應速率v(CO2)＝____。

②CO的平衡轉化率α＝_______。

(3)向5L密閉容器中加入1molC和1molCO2，發(fā)生反應①，CO2、CO的平衡體積分數(φ)與溫度(T)的關系如圖所示：

①能表示CO2的平衡體積分數與溫度關系的曲線為____(填“L1”或“L2”)，理由為_______。

②溫度為T1時，該反應的平衡常數K＝_____。

Answer 1

【答案】C(s)＋2CuO(s)Cu2O(s)＋CO(g) ΔH＝＋34.5 kJ·mol－1 0.024 mol·L－1·min－1 60% L2 該反應為吸熱反應，溫度升高，平衡正移，CO2的平衡體積分數減小

【解析】

（1）①C(g)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ/mol

②CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g) ΔH=-138.0KJ/mol

結合蓋斯定律計算，①+②得到C與CuO反應生成Cu2O和CO的熱化學方程式；

（2）①.依據反應三段式計算列式計算消耗量，反應速率v=；

②.轉化率=×100%；

（3）①.向5L密閉容器中加入1molC和1molCO2，發(fā)生反應①為C(g)+CO2(g)2CO(g) ΔH =+172.5kJ/mol，反應為吸熱反應，二氧化碳平衡體積分數(φ)隨溫度升高減��；

②.溫度為T1時，結合化學三段式計算列式計算平衡濃度，該反應的平衡常數K= 。

（1）結合蓋斯定律計算，①+②得到C(s)＋2CuO(s)Cu2O(s)＋CO(g) ΔH＝＋34.5 kJ·mol－1，

故答案為：C(s)＋2CuO(s)Cu2O(s)＋CO(g) ΔH＝＋34.5 kJ·mol－1；

（2）①.一定溫度下，向5L恒容密閉容器中加入1molCO和2molCuO，發(fā)生反應②，5min時達到平衡，測得容器中CuO的物質的量為0.8mol，

05min內，用CO2表示的反應速率v(CO2)==0.024molL1min1，

故答案為：0.024molL1min1；

②.CO的平衡轉化率α=×100%=60%，

故答案為：60%；

（3）①.向5L密閉容器中加入1molC和1molCO2，發(fā)生反應①為C(g)+CO2(g)2CO(g) ΔH =+172.5kJ/mol，反應為吸熱反應，溫度升高，平衡正移，二氧化碳平衡體積分數(φ)隨溫度升高減小，所以能表示CO2的平衡體積分數與溫度關系的曲線為L2，

故答案為：L2；該反應為吸熱反應，溫度升高，平衡正移，CO2的平衡體積分數減��；

②.溫度為T1時，CO體積分數為60%，設碳消耗物質的量濃度x，

=60%，x=，

K==，

故答案為：。