题目内容

6.在一个体积为5L的真空密闭容器中加入1.25molCaCO3,发生反应CaCO3(s)?CaO (s)+CO2(g),测得平衡时二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图1所示.请按要求回答下列问题:

(1)该反应正反应为吸热反应(填“吸”或“放”),温度为T5℃时,该反应耗时40s达到平衡,则T5℃时,列式计算该反应的反应速率为0.005mol/(L•s).
(2)T2℃时,该反应已经达到平衡,下列措施中能使该反应的平衡常数K值变大的是d(选填编号).
a.减小压强       b.减少CaO的量     c.加入CaCO3     d.升高温度
(3)请在图2中画出平衡常数K随温度的变化曲线.
(4)在T5℃下,维持温度和容器体积不变,向上述平衡体系中再充入1molN2,则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为25g.

分析 (1)由图可知,温度越高,二氧化碳的物质的量浓度越大,说明此反应为吸热反应,T5℃时二氧化碳的物质的量浓度为0.2mol/L,据此计算反应速率即可;
(2)CaCO3(s)?CaO (s)+CO2(g),此反应特点为吸热反应,K是温度的函数,据此解答即可;
(3)温度越高,平衡常数越大,据此解答即可;
(4)体积不变,充入氮气,对化学反应平衡无影响,据此解答即可.

解答 解:(1)温度越高,二氧化碳的物质的量浓度越大,此反应为吸热反应,T5℃时二氧化碳的物质的量浓度为0.2mol/L,v(CO2)=$\frac{c(C{O}_{2})}{△t}=\frac{0.2mol/L}{40s}$=0.005mol/(L•s),故答案为:吸;0.005mol/(L•s);
(2)CaCO3(s)?CaO (s)+CO2(g),此反应特点为吸热的反应,K只与温度有关,升高温度,平衡右移,K值增大,故选d;
(3)温度越高,平衡常数越大,且平衡常数即为二氧化碳的浓度,故图象走势为上升,如图:,故答案为:;
(4)维持温度和容器体积不变,向上述平衡体系中再充入1molN2,对此平衡无影响,故生成二氧化碳的浓度仍然为0.2mol/L,体积为5L,那么物质的量为5L×0.2mol/L=1mol,依据反应:CaCO3(s)?CaO (s)+CO2(g),
                    100                  44
                    x                    44g,解x=100g,那么剩余碳酸钙质量为125g-100g=25g,故答案为:25.

点评 本题主要考查的是化学反应速率的计算、可逆反应特点(吸热、放热)的判断,平衡常数的影响因素等,综合性较强,但是难度不大.

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