Question

15．利用I₂O₅可消除CO污染或定量測定CO，反應為：
5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）；△H ₁
（1）已知：2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）；△H ₂
2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）；△H ₃
則△H ₁=2.5△H₂-0.5△H₃（用含△H ₂和△H ₃的代數式表示）．
（2）不同溫度下，向裝有足量I₂O₅固體的2L恒容密閉容器中通入2molCO，測得CO₂的體積分數φ（CO₂）隨時間t變化曲線如圖．
請回答：
①b點時化學平衡常數K_b=$\frac{c{\;}^{5}（C{O}_{2}）}{c{\;}^{5}（CO）}$．
②d點時，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來的一半，請在圖中補充畫出CO₂體積分數的變化曲線．
③下列說法正確的是AB．（填字母序號）
A．容器內氣體密度不變，表明反應達到平衡狀態(tài)
B．兩種溫度下，c點時體系中混合氣體的平均相對分子質量相等
C．增加I₂O₅的投料量有利于提高CO的轉化率
D．b點和d點的化學平衡常數：K_b＜K_d．

Answer 1

分析 （1）已知：①2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）；△H ₂
②2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）；△H ₃
根據蓋斯定律，①×$\frac{5}{2}$--②×$\frac{1}{2}$可得：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）；
（2）①化學平衡常數是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數次冪之積與反應物的濃度系數次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數中寫出；
②d點時，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來的一半，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，CO₂體積分數不變；
③A．所反應進行容器內氣體質量增大，容器內氣體密度增大，密度不變表明反應達到平衡狀態(tài)；
B．兩種溫度下，c點時體系中二氧化碳的體積分數相等，而兩種溫度下體系中CO₂、CO的物質的量之比相等；
C．I₂O₅為固體，增大其投料量不影響平衡移動；
D．平衡時b點二氧化碳體積分數大，由平衡常數表達式可知b點平衡常數更大．

解答 解：（1）已知：①2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H ₂
②2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H ₃
根據蓋斯定律，①×$\frac{5}{2}$--②×$\frac{1}{2}$可得：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），則△H ₁=2.5△H₂-0.5△H₃，
故答案為：2.5△H₂-0.5△H₃；
（2）①根據平衡常數的定義可知，b點時化學平衡常數的表達式K_b=$\frac{c{\;}^{5}（C{O}_{2}）}{c{\;}^{5}（CO）}$，
故答案為：$\frac{c{\;}^{5}（C{O}_{2}）}{c{\;}^{5}（CO）}$；
②d點時，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來的一半，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，CO₂體積分數不變，如圖所示：，
故答案為：；
③A．所反應進行容器內氣體質量增大，容器內氣體密度增大，密度不變表明反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．兩種溫度下，c點時體系中二氧化碳的體積分數相等，而兩種溫度下體系中CO₂、CO的物質的量之比相等，則平均相對分子質量相等，故B正確；
C．I₂O₅為固體，增大其投料量不影響平衡移動，CO的轉化率不變，故C錯誤；
D．平衡時b點二氧化碳體積分數大，由平衡常數表達式K=$\frac{c{\;}^{5}（C{O}_{2}）}{c{\;}^{5}（CO）}$，可知b點平衡常數更大，故D錯誤，
故選：AB．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、反應速率計算、平衡常數、反應熱計算等，需要學生熟練掌握基礎知識并靈活應用．