题目内容
8．
铁是生产生活中应用最广泛的金属，炼铁技术备受关注，已知：①2Fe2O3（s）+3C（s）?4Fe（s）+3CO2（g）△H=+460.5kJ•mol-1
②Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ•mol-1
③断裂1mol CO（s）气体中的化学键需要吸收1076kJ的能量
断裂1mol CO2（s）气体中的化学键需要吸收1490kJ的能量
请回答下列问题：
（1）断裂1mol C（s）中所有化学键需要吸收的能量为834.5kJ．
（2）T1℃时，向密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C，发生反应①，达到平衡后，CO2的浓度为a mol•L-1；其他条件不变，缩小容器容积，再次达到平衡时，CO2的浓度为b mol•L-1，则a=b．（选填“＞”“＜”或“=”）
（3）起始温度均为T2℃时，向容积为10L的三个恒容密闭容器中，分别加入一定量的Fe2O3和CO发生反应②，测得相关数据如表所示：
| 编号 | 容器 | 起始时物质的量 mol | 平衡时物质的量/mol | 平衡常数（K） | |
| Fe2O3 | CO | Fe | |||
| 1 | 恒温 | 0.5 | 1.5 | 0.8 | K1 |
| 2 | 恒温 | 2 | 3 | m | K2 |
| 3 | 绝热 | 1 | 1.5 | n | K3 |
②容器2中，5min达到平衡，则0～5min内以CO2表示该反应的速率v（CO2）=0.048mol/（L•min）．
③对于三个容器中的反应，下列说法正确的是CD（填选项字母）．
A．m＞2n
B．容器1和容器2中CO的平衡转化率a1＜a2．
C．K1=K3
D．平衡时气体压强：P3＞P1
（4）T2℃时，向恒压密闭容器中充入0.5mol Fe2O3和1.0mol CO，发生反应②，CO和CO2的物质的量浓度（c）与时间（t）的关系如图所示．
6min时，改变的外界条件为升温，理由为升温，平衡逆向移动，CO浓度增大，CO2浓度减小．
分析 （1）根据盖斯定律和结合反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能列方程计算可求出；
（2）平衡常数只与温度有关，故a=b；
（3）①依据化学平衡三段式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
②根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
③根据化学平衡三段式计算和等效平衡去分析；
（4）根据图象可知，6min时，改变条件下CO浓度立刻增大、二氧化碳立刻浓度减小，说明平衡向着逆向移动，结合勒夏特列原理分析．
解答 解：（1）根据盖斯定律，将①×$\frac{1}{3}$-②×$\frac{2}{3}$得：C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=（+460.5KJ•mol-1）×$\frac{1}{3}$+（-28.5KJ•mol-1）×$\frac{2}{3}$=172.5kJ•mol-1．设断裂1mol C（s）中所有化学键需要吸收的能量为x，则：x=2×1076kJ-1490kJ+172.5kJ=834.5kJ，
故答案为：834.5kJ；
（2）平衡常数只与温度有关，T1℃时，K=c（CO2）=amol/L，故其他条件不变，缩小容器容积，再次达到平衡时，CO2的浓度为b mol•L-1，k=b mol•L-1，故a=b，
故答案为：=；
（3）①依据反应②热化学方程式计算；
Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ•mol-1
起始量（mol） 0.5 1.5 0 0
变化量（mol） 0.4 1.2 0.8 1.2
平衡量（mol）0.1 0.3 0.8 1.2
则化学平衡常数K1=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$=$\frac{（\frac{1.2}{10}）^{3}}{（\frac{0.3}{10}）^{3}}$=64，
故答案为：64；
②设5min达到平衡时CO2的物质的量为xmol
Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ•mol-1
起始量（mol） 2 3 0 0
变化量（mol） x/3 x 2x/3 x
平衡量（mol）2-x/3 3-x 2x/3 x
K2=K1=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$=64=$\frac{（\frac{x}{10}）^{3}}{（\frac{3-x}{10}）^{3}}$，
解得：x=2.4mol
v（CO2）=$\frac{\frac{2.4mol}{10L}}{5min}$=0.048mol/（L•min），
故答案为：0.048mol/（L•min）；
③A． Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ•mol-1
起始量（mol） 2 3 0 0
变化量（mol） m/3 m 2m/3 m
平衡量（mol）2-m/3 3-m 2m/3 m
K2=K1=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$=64=$\frac{（{\frac{m}{10}）}^{3}}{（\frac{3-m}{10}）^{3}}$，
解得：m=2.4mol
Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ•mol-1
起始量（mol） 1 1.5 0 0
变化量（mol） n/3 n 2n/3 n
平衡量（mol）1-n/3 1.5-n 2n/3 n
K2=K1=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$=64=$\frac{（\frac{n}{10}）^{3}}{（{\frac{3-n}{10}）}^{3}}$，
解得：n=1.2mol，
根据分析可知，m=2n，故A错误；
B．根据①②的数据可知：
a1=$\frac{1.2}{1.5}$×100%=80%，a2=$\frac{2.4}{3}$×100%=80%，则a1=a2，故B错误；
C．因温度相同，平衡常数不变，则K1=K3，故C正确；
D．因n=1.2mol＞0.8mol，则平衡时气体压强：P3＞P1，故D正确；
故答案为：CD；
（4）6min时，改变条件下CO浓度立刻增大、二氧化碳立刻浓度减小，说明改变条件升高温度后平衡向着逆向移动，
故答案为：升温；升温，平衡逆向移动，CO浓度增大，CO2浓度减小．
点评 本题考查较为综合，涉及化学平衡计算、盖斯定律的应用、化学平衡及其影响等知识，题目难度较大，注意平衡常数计算时要用浓度而不是物质的量，为易错点，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力．
| A． | c（SO2）=0.25 mol•L-1 | B． | c（O2）=0.12 mol•L-1 | ||
| C． | c（SO2）+c（SO3）=0.15 mol•L-1 | D． | c（SO3）+c（O2）=0.3 mol•L-1 |
下列说法正确的是（ ）
| A． | 合成PPV的反应为加聚反应 | |
| B． | PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 | |
| C． | H2C═CH CH═CH2和苯乙烯互为同系物 | |
| D． | 通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度 |
| A． | 增加H2的量 | |
| B． | 将容器体积缩小一半 | |
| C． | 保持容器内体积不变，充入Ar使体系压强增大 | |
| D． | 充入Ar，保持容器内压强不变 |
| A． | 推广使用煤的液化技术，从根本上减少二氧化碳等温室效应的排放 | |
| B． | 胶体和溶液的本质区别是胶体具有丁达尔现象 | |
| C． | SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，SiO2是两性氧化物 | |
| D． | 使用含有氯化钙的融雪剂会加速桥梁的腐蚀 |
法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得2016年诺贝尔化学奖：轮烷是一种分子机器的一种分子机器的“轮子”，轮烷的一种合成原料由C、H、O三种元素组成，其球棍模型如图所示，下列说法正确的是（ ）| A． | 该化合物的名称为乙酸乙酯 | |
| B． | 该化合物可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且反应类型相同 | |
| C． | 该化合物既能发生取代反应，又能发生加成反应和氧化反应 | |
| D． | 该化合物的同分异构体中，能与NaHCO3反应放出CO2的只有2种 |
| A． | N2 和 CO | B． | CO2 和 N2O | C． | O3 和 CO2 | D． | CO32- 和 NO3- |
将一块质量为5.0g的铝片投入盛有500mL 0.5mol•L-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：| A． | K+、Na+、SO42-、HCO3- | B． | K+、Na+、Cl-、SO42- | ||
| C． | K+、Cu2+、NO3-、SO42- | D． | K+、Fe2+、NO3-、Cl- |