某实验小组测量Fe粉与CuSO4溶液反应的反应热。量取三份100.00mL浓度为0.200mol/L CuSO4溶液和三份质量为1.68g Fe粉。将Fe粉和CuSO4溶液分别在量热计中混合反应，并测量溶液温度变化，记录数据如下表：反应前溶液温度混合后最高温度第一次 20.2℃ 30.1℃ 第二次 20.3℃ 30.4℃ 第三次 20.4℃ 29.0℃ 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J/(g∙℃)、溶液的密度均近似为1.00g/cm3 ，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：

1. 某实验小组测量Fe粉与CuSO₄溶液反应的反应热。量取三份100.00mL浓度为0.200mol/L CuSO₄溶液和三份质量为1.68g Fe粉。将Fe粉和CuSO₄溶液分别在量热计中混合反应，并测量溶液温度变化，记录数据如下表：

	反应前溶液温度	混合后最高温度
第一次	20.2℃	30.1℃
第二次	20.3℃	30.4℃
第三次	20.4℃	29.0℃

已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J/(g∙℃)、溶液的密度均近似为1.00g/cm³ ，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：

(1) 反应放出的热量Q=J。

(2) 反应Fe(s)+CuSO₄(aq)=FeSO₄(aq)+Cu(s)的∆HkJ/mol(列式计算)。

【考点】

反应热和焓变;

【答案】

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综合题普通

1. 我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中CO₂的含量，以CO₂为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO₂在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生主反应I，同时伴有副反应II发生。

主反应I： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应II： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 几种化学键的键能如表所示：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/( $\text{[math]}$ )	413	436	a	745

则 $\text{[math]}$ 。

(2) 为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1 mol CO₂和4 mol H₂ ，在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示：

实验编号	a	b	c
温度/K	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂的比表面积/( $\text{[math]}$ )	80	120	120

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)，曲线II对应的实验编号是。

②若在曲线Ⅱ的条件下，20 min时达到平衡生成1.2 mol H₂O，则20 min内反应的平均速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应II的平衡常数 $\text{[math]}$ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，平衡时CH₄选择性=(CH₄选择性 $\text{[math]}$ ，计算结果保留三位有效数字)。