Question

【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）已知： O2（g）═ O2+（g）+ e﹣△H1=+587.9kJ/mol K1
PtF6（g）+e﹣═PtF6﹣（g）△H2=﹣771.1kJ/mol K2
O2+PtF6﹣（s）═O2+（g）+PtF6﹣（g）△H3=+482.2kJ/mol K3
則反應(yīng)O2（g）+PtF6（g）═O2+PtF6﹣（s）的△H= ， K=（用K1、K2、K3表示）
（2）一定條件下，鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 與溫度T 的關(guān)系如圖甲所示．

①T℃、p Pa壓強下的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ．
a．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
b．容器內(nèi)壓強不再變化
c．v正（CO2）=v逆 （FeO）
d．CO2的體積分?jǐn)?shù)不再變化
②T1溫度下，向體積為VL的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2 ， 達(dá)到平衡時則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為；反應(yīng)過程中體系的能量（增多或降低）
③T2溫度下，恒容密閉容器中，反應(yīng)過程中測定CO和CO2物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖乙所示．則T1T2（填＞、＜或=），CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為 ， 平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣77.5kJ/mol；
（2）ad；50%；增多；＞；66.7%；25：33
【解析】解：（1）已知：① O2（g）═ O2+（g）+ e﹣△H1=+587.9kJ/mol K1②PtF6（g）+e﹣═PtF6﹣（g）△H2=﹣771.1kJ/mol K2
③O2+PtF6﹣（s）═O2+（g）+PtF6﹣（g）△H3=+482.2kJ/mol K3
根據(jù)蓋斯定律：①×2÷②﹣③可得O2（g）+PtF6（g）═O2+PtF6﹣（s），△H=﹣77.5kJ/mol，K= ；
所以答案是：﹣77.5kJ/mol； ；（2）①Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g），反應(yīng)前后是氣體體積不變的放熱反應(yīng)，
a、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；
b、反應(yīng)前后氣體體積不變，容器內(nèi)壓強始終不發(fā)生變化，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c、氧化亞鐵是固體，不能表示反應(yīng)速率，故c錯誤；
d、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CO2的量減少，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)不再變化達(dá)平衡狀態(tài)，故d正確；
所以答案是：ad；
②T1溫度下，向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2 ， 平衡常數(shù)為1，設(shè)二氧化碳起始量為x，變化量為y，
Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g），
起始量 x 0
變化量 y y
平衡量 x﹣y y
平衡常數(shù)K= =1，解得 =0.5=50%；反應(yīng)放熱，反應(yīng)過程體系能量增多；
所以答案是：50%；增多；
③根據(jù)圖乙，設(shè)反應(yīng)容器容積為V L，則K2= =2，反應(yīng)放熱，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說明反應(yīng)溫度降低，T1＞T2；T2溫度下，設(shè)反應(yīng)容器容積為V L，平衡常數(shù)為2，設(shè)二氧化碳起始量為a，變化量為b，
Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g），
起始量 a 0
變化量 b b
平衡量 a﹣b b
平衡常數(shù)K= =2，解得： = =66.7%；平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為氣體摩爾質(zhì)量之比 ：44=25：33；
所以答案是：＞； 66.7%； 25：33．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識，掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱，以及對化學(xué)平衡的計算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．