Question

CO、CO₂是化石燃料燃烧的主要产物。

(1)将含0.02mol CO₂和0.01 mol CO的混合气体通入有足量Na₂O₂固体的密闭容器中，同时不断地用电火花点燃，充分反应后，固体质量增加_____g。

(2)已知：2CO(g)+O₂(g)==2CO₂(g)   △H=-566.0kJ/mol，键能Eo-o=499.0kJ/mol。则反应:CO(g)+O₂(g)CO₂(g)+O(g)的△H=_________kJ/mol。

(3)在某密闭容器中发生反应:2CO₂(g)2CO(g)+O₂(g)，1molCO₂在不同温度下的平衡分解量如图所示。

①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有___(填字母)。

A.CO的体积分数保持不变   B.容器内混合气体的密度保持不变

C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变

D.单位时间内，消耗CO的浓度等于生成CO₂的浓度

②分析上图，若1500℃时反应达到平衡状态，且容器体积为1L，则此时反应的平衡常数K=___(计算结果保留1位小数)。

③向2L的恒容密闭容器中充入2molCO₂(g)，发生反应: 2CO₂(g)2CO(g)+O₂(g)，测得温度为T℃时，容器内O₂的物质的量浓度随时间的变化如曲线II所示。图中曲线I表示相对于曲线II仅改变一种反应条件后，c(O₂)随时间的变化，则改变的条件是____；a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为v_a(CO)____(填“>”“<”或“=”)v_b(CO)。

Answer

0.84g -33.5 AC 3.2×10-8mol/L 升温 ＜

【解析】(1)①Na2O2与CO2反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，电火花不断引燃，发生反应：2CO+O22CO2，整个过程相当于CO+Na2O2=Na2CO3，由于加入足量的Na2O2固体，则反应后的气体只能为O2，所以反应后生成物的化学式是Na2CO3、O2，将含0.02 molCO2和0.01molCO的混合气体通入有足量Na2O2固体的密闭容器中，固体质量增加为CO的质量=(0.02mol+0.01mol)×28g/mol=0.84g，故答案为：0.84；

(2)①已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ•mol-1；键能Eo-o=499.0kJ/mol，即O2(g)=2O(g)△H=499kJ•mol-1；由盖斯定律：两个方程相加除以2即可得到CO(g)+O2(g)⇌CO2 (g)+O(g)△H=-33.5kJ•mol-1；故答案为：-33.5；

(3)①A．CO的体积分数保持不变是平衡标志，故A正确；B．反应前后气体质量不变，体积不变，容器内混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；C．反应前后气体物质的量变化，气体质量不变，容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变说明反应达到平衡状态，故C正确；D．2CO2(g)⇌2CO(g)+O2(g)，单位时间内，消耗CO的浓度等于生成CO2 的浓度说明速率相同反应逆向进行，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为：AC；

②设生成的氧气为xmol，

                          2CO2 (g)⇌2CO(g)+O2(g)

起始量(mol)：1                    0                 0

转化量(mol)：2x                  2x               x

平衡量(mol)：1-2x               2x               x，

平衡时，氧气的体积分数为0.2，则=0.2%，则x=0.002，则c(CO2)=0.996mol/L，c(CO)=0.004mol/L，c(O2)=0.002mol/L，则K=≈3.2×10-8 mol•L-1，故答案为：3.2×10-8 mol•L-1；

③向2 L的恒容密闭容器中充入2molCO2(g)，发生反应：2CO2(g)⇌2CO(g)+O2(g)，反应为吸热反应，图中曲线I表示相对于曲线II仅改变一种反应条件后c(O2)随时间的变化，曲线Ⅰ达到平衡时间缩短，平衡状态下氧气浓度增大，则改变的条件是升温，温度越高反应速率越大，则a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为va(CO)＜vb( CO)，

故答案为：升温；＜。