Question

8．利用I₂O₅可消除CO污染，反应为5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）；△H．不同温度（T₁、T₂）下，向装有足量I₂O₅固体的2L恒容密闭容器中通入2mol CO，测得CO₂气体体积分数φ（CO₂）随时间t变化曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． T₁＜T₂，△H＞0
• B． T₁温度下，该反应的平衡常数为1 024
• C． T₂温度下，0～0.5 min内，CO的平均反应速率为0.3 mol•L^-1•min^-1
• D． T₁温度下，若向装有足量I₂固体的2 L恒容密闭容器中通入10 mol CO₂，达到平衡时，φ（CO₂）=0.8

Answer 1

分析 A、图象分析可知，先拐先平，温度高，得到T₁＜T₂ ，依据化学平衡移动原理，温度越高二氧化碳体积分数越小，说明平衡逆向进行；
B、T₁温度下达到平衡，二氧化碳体积分数为0.8，结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，平衡常数=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$；
C、图象可知T₂温度下，0～0.5 min内二氧化碳体积分数为0.3，结合化学平衡三段式列式计算，反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算；
D、反应为5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），反应前后气体体积不变，充入10 mol CO₂，增大压强，化学平衡不变，所以二氧化碳体积分数不变．

解答 解：A、图象分析可知，先拐先平，温度高，得到T₁＜T₂ ，依据化学平衡移动原理，温度越高二氧化碳体积分数越小，说明平衡逆向进行，升温平衡向吸热反应方向进行，所以逆反应为吸热反应，正反应为放热反应△H＜0，故A错误；
B、T₁温度下达到平衡，二氧化碳体积分数为0.8，一氧化碳转化x
                 5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）
起始量（mol/L）   1                   0
变化量（mol/L）   x                    x  
平衡量（mol/L） 1-x                    x
$\frac{x}{1-x+x}$=0.8
x=0.8mol/L
平衡常数=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$=$\frac{{x}^{5}}{（1-x）^{5}}$=$\frac{0．{8}^{5}}{（1-0.8）^{5}}$=1024，故B正确；
C、图象可知T₂温度下，0～0.5 min内二氧化碳体积分数为0.3，
                5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）
起始量（mol/L）   1                   0
变化量（mol/L）   x                    x  
5min量（mol/L） 1-x                    x
$\frac{x}{1-x+x}$=0.3
x=0.3
由反应速率v=$\frac{△c}{△t}$可知CO的平均反应速率=$\frac{0.3mol/L}{0.5min}$=0.6mol•L^-1•min^-1，故C错误；
D、反应为5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s），反应前后气体体积不变，充入10 mol CO₂，增大压强，但平衡不变，所以平衡后二氧化碳体积分数不变为0.8，故D正确；
故选BD．

点评 本题考查了化学反应速率、平衡常数概念的计算分析，注意图象分析判断方法，化学平衡移动原理的理解应用和影响平衡因素的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．