Question

(16分) 碳及其化合物有廣泛的用途。

（1）反應(yīng)C(s)＋ H2O(g) CO(g) ＋H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1，達到平衡后，體積不變時，以下有利于提高H2產(chǎn)率的措施是 。

A．增加碳的用量 B．升高溫度 C．用CO吸收劑除去CO D．加入催化劑

（2）已知，C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJ?mol-1

則反應(yīng) CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） 的△H= kJ?mol-1。

（3）CO與H2一定條件下反應(yīng)生成甲醇（CH3OH），甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，該電池負極反應(yīng)式為 。

（4）在一定溫度下，將CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下數(shù)據(jù)：

t / min	2	4	7	9
n(H2O)/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

①其它條件不變，降低溫度，達到新平衡前v(逆)_____v(正)(填“>”、“<”或“=”) 。

②該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________；

③其它條件不變，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，平衡時CO的體積分數(shù)______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

 

Answer 1

（1）BC（4分，答1個對的得2分，全對得4分，見錯0分）

（2）- 41.2（3分，沒有“－”扣1分，數(shù)據(jù)算錯得0分，全對得3分）

（3）CH3OH‑6e-+ H2O＝CO2+6H+ （2分）

（4）① < （2分）； ②K=9/25或0.36（3分） ；③不變 （2分）

【解析】

試題分析：（1）A．碳是固體，增加碳的用量平衡不移動，氫氣轉(zhuǎn)化率提高，A正確；B．正方應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向進行，氫氣轉(zhuǎn)化率升高，B正確；C．用CO吸收劑除去CO，降低生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向進行，氫氣轉(zhuǎn)化率升高，C正確；D．催化劑不能影響平衡狀態(tài)，因此加入催化劑氫氣轉(zhuǎn)化率不變，D錯誤，答案選BC。

（2）已知①C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJ?mol-1，②C(s)＋ H2O(g) CO(g) ＋H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1，則由蓋斯定律可知②－①得到反應(yīng) CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △H=－41.2 kJ?mol-1。

（3）原電池中負極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則甲醇在負極通入。由于溶液顯酸性，則負極電極反應(yīng)式為CH3OH‑6e-+ H2O＝CO2+6H+。

（4）①正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向進行，則其它條件不變，降低溫度，達到新平衡前v(逆) <v(正)。

② CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始濃度（mol/L） 0.08 0.08 0 0

平衡濃度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.05 0.05 0.03 0.03

所以該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=＝0.36

③其它條件不變，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，則相當(dāng)于增大壓強，反應(yīng)前后體積不變，則平衡不移動，所以平衡時CO的體積分數(shù)不變。

考點：考查蓋斯定律的應(yīng)用、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及平衡狀態(tài)的有關(guān)計算