Question

【題目】在2 L密閉容器內，加入0.100 molCO氣體和0.080 molCuO固體，800℃時發生如下反應：2CuO(s)+CO(g)Cu2O(s)+CO2(g)，n(CuO)隨時間的變化如表：

時間(min)	0	1	2	3	4	5
n(CuO)(mol)	0.080	0.060	0.040	0.020	0.020	0.020

(1)用CO表示前2min內的化學反應速率=________。

(2)計算此反應在800C時的化學平衡常數k=______________。若向平衡后的體系中加入CO和CO2各0.05mol，則此時v(正)_______v (逆) 。

(3)用來還原CuO的CO可以用C和水蒸氣反應制得。

已知：C(s)+O2(g)CO2(g) H =-393.5 kJ/mol，2CO(g)+ O2(g)2CO2(g) H=-566 kJ/mol，2H2(g)+ O2(g)2H2O(g) H =-571.6 kJ/mol，則C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) H = __________。此反應的化學平衡表達式為：_______________________。

Answer 1

【答案】0.005mol/(Lmin)0.429小于+175.3kJ/molK=c(H2)c(CO)/c(H2O)

【解析】

本題考查了化學反應速率和化學平衡的計算、蓋斯定律的相關知識。（1）根據前2min內，氧化銅的變化量求出一氧化碳的變化量，再根據公式V= 進行一氧化碳反應速率的計算。

（2）①根據平衡時，氧化銅的變化量，求出各量的變化量，然后根據化學平衡常數K=c(CO2)/c(CO)進行計算；②溫度不變，根據QC與K關系，判定反應進行的方向，從而判定v(正)與v (逆)的關系。

(3)根據蓋斯定律進行計算。

（1）前2min內，反應的氧化銅為0.04mol,則反應的一氧化碳為0.02 mol, v（CO）=0.02/(2×2)=0.005mol/(Lmin)；正確答案：0.005mol/(Lmin)。

（2）①平衡時，反應的氧化銅為0.06mol,則反應的一氧化碳為0.03 mol，在800C時的化學平衡常數K=c(CO2)/c(CO)=[0.03/2]/[(0.10-0.03)/2]=0.429；②若向平衡后的體系中加入CO和CO2各0.05mol，QC=[0.08/2]/[(0.1-0.03+0.05)/2]=0.667>K，平衡逆向移動，則此時v(正)小于v (逆) ；正確答案：0.429；小于。

(3)①C(s)+O2(g)CO2(g) H =-393.5 kJ/mol，②2CO(g)+ O2(g)2CO2(g) H=-566 kJ/mol，③2H2(g)+ O2(g)2H2O(g) H =-571.6 kJ/mol；根據蓋斯定律可知：將①- (②+③)，得C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) H = (-393.5kJ/mol)-1/2[(-566kJ/mol)+( -571.6kJ/mol)]=+175.3kJ/mol；此反應的化學平衡表達式為：K=c(H2)×c(CO)/c(H2O)；正確答案：+175.3kJ/mol；K=c(H2)×c(CO)/c(H2O)。