工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:
CO(g)+H
2O(g)═CO
2(g)+H
2(g)△H=-41kJ/mol
恒溫恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物,使其在相同溫度下發(fā)生反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器編號 | 起始時各物質(zhì)物質(zhì)量/mol | 達到平衡時間/min | 達平衡時體系能量的變化/kJ | 達平衡時H2O轉(zhuǎn)化率 |
CO | H2O | CO2 | H2 |
① | 1 | 4 | 0 | 0 | t1 | 放出熱量:32.8kJ | a1 |
② | 2 | 8 | 0 | 0 | t2 | 放出熱量:Q | a2 |
某小組研究在相同溫度下該反應(yīng)過程中的能量變化.他們分別在體積均為0.5L的兩個恒溫恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物,使其在相同溫度下發(fā)生反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
(1)通過監(jiān)測,①裝置中反應(yīng)放出20.5kJ熱量用時2min,求此段時間內(nèi)的反應(yīng)速率
(H
20)=
.該反應(yīng)過程中,反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量
(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量.
(2)計算容器②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
.
(3)下列敘述正確的是
(填字母序號).
a.平衡時,兩容器中H
2的體積分數(shù)相等
b.容器②中反應(yīng)達平衡狀態(tài)時,Q>65.6kJ
c.反應(yīng)開始時,兩容器中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率相等
d.t
1>t
2;α
1=α
2(4)容器①中反應(yīng)進行到t min時,測得混合氣體中CO
2的物質(zhì)的量為0.4mol.若用120mL 5mol/L的NaOH溶液將其完全吸收.試通過計算確定所得溶液中溶質(zhì)成分及物質(zhì)的量
;所得溶液中離子濃度的大小關(guān)系為
.