Question

【题目】一定条件下，在密闭容器中发生反应：2CO（g） C（s）+CO2（g）。

①下列能说明该反应达到平衡的是___________。

A．CO和CO2的浓度之比为1∶1

B．CO和CO2的物质的量之比不再变化

C．混合气体的平均摩尔质量不再变化

D．形成amolC=O键的同时断裂amolCO键

②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应，在不同温度下CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如上图所示，则该反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。

③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO，T℃时反应经过10min达平衡，CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为_______。在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示，则0-10min内平均反应速率v（CO2）=__________。

Answer 1

【答案】BC放热40%0.02a mol·min-1

【解析】

①A．CO和CO2的浓度之比为1：1，可能是反应进行到某一时刻的情况，不一定是平衡状态，故A不能判断该反应达到化学平衡状态；

B．CO和CO2的物质的量之比不再变化，说明各物质的浓度保持不变，故B能判断该反应达到化学平衡状态；
C．此反应是反应前后气体体积改变的反应，反应体系中有固体物质，气体总物质的量也发生改变，当容器内混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡，故C能判断该反应达到化学平衡状态；
D．形成amolC=O键，即生成molCO2，为正反应；断裂amolCO键，即消耗amolCO，为也正反应，故D不能判断该反应达到化学平衡状态；

故答案为：BC；

②T3对应的点为刚达到平衡点，T3对应的点后为平衡受温度影响的情况，即升温，CO2的物质的量浓度c（CO2）减小，平衡左移，故正反应的H<0，则该反应为放热反应。

故答案为：放热；

③设转化的CO的物质的量为xmol，则：

2CO（g） C（s）+CO2（g）

起始（mol） a 0 0

变化（mol） x

平衡（mol） a-x

依据题意有，100%=75%，解得：x=0.4a。

CO的平衡转化率为：100%=100%= 40%；

0-10min内平均反应速率v（CO2）=== 0.02a mol·min-1。

故答案为：40%；0.02a mol·min-1。