Question

【題目】（1）已知碳單質(zhì)的燃燒熱為－393.5 kJmol-1，CO的燃燒熱為－283kJmol-1，寫出碳不完全燃燒生成CO的熱化學(xué)方程式______________________________________。

（2）以CO為燃料，可以制成燃料電池。以CO為燃料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)的燃料電池正極通入的氣體是_____________，負(fù)極的電極反應(yīng)式____________________________。

（3）CO是汽車尾氣之一，嚴(yán)重污染空氣，在汽車上安裝尾氣處理器，發(fā)生反應(yīng)：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。

現(xiàn)在固定容積為2L的密閉容器中通入NO和CO各2mol發(fā)生上述反應(yīng)，隨溫度（T）、壓強(qiáng)（P）和時(shí)間（t）的變化曲線如圖所示。請回答下列問題：

①曲線I、II、III對應(yīng)反應(yīng)從開始到平衡時(shí)用CO2表示的平均反應(yīng)速率分別為V(I)、V(II)、V(III)，則三者大小關(guān)系為______________。

②該反應(yīng)△H__________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；曲線II對應(yīng)平衡常數(shù)K=_________；

曲線II對應(yīng)的反應(yīng)達(dá)平衡后，再通入2molNO和2molCO并保持溫度不變，則再達(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率將_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。

③若維持溫度為T2壓強(qiáng)為P2的條件下，按下列四種方法改變起始物質(zhì)的用量，達(dá)到平衡后，CO2的濃度為0.8 mol·L－1的是______________________________。

A．4mol NO＋4 mol CO B．2 mol N2+2 mol CO2

C．1mol NO＋1mol CO＋1 mol N2+2 mol CO2 D．1mol NO＋2mol N2＋2 mol CO2

Answer 1

【答案】 2C（s）+ O2（g）= 2CO（g）△H=-221kJmol-1 O2 、CO2 CO-2e- + CO32- = 2CO2 V(I) ＞V(III) ＞V(II) ＜ 160 增大 AC

【解析】試題分析：（1）根據(jù)碳單質(zhì)的燃燒熱寫碳完全燃燒的熱化學(xué)方程式，根據(jù)CO的燃燒熱寫CO燃燒的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律寫碳不完全燃燒生成CO的熱化學(xué)方程式。

（2）以CO為燃料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)的燃料電池正極反應(yīng)是，負(fù)極是CO失電子生成CO2。

（3）CO是汽車尾氣之一，嚴(yán)重污染空氣，在汽車上安裝尾氣處理器，發(fā)生反應(yīng)：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。

現(xiàn)在固定容積為2L的密閉容器中通入NO和CO各2mol發(fā)生上述反應(yīng)，隨溫度（T）、壓強(qiáng)（P）和時(shí)間（t）的變化曲線如圖所示。請回答下列問題：

①根據(jù)曲線的拐點(diǎn)時(shí)間來確定化學(xué)反應(yīng)速率的大小。

②根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響知識(shí)來回答△H；根據(jù)三段式來進(jìn)行計(jì)算曲線II對應(yīng)平衡常數(shù)；據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素來確定轉(zhuǎn)化率的變化；。

③根據(jù)等效平衡原理分析。

解析：（1）碳完全燃燒的熱化學(xué)方程式①H=－393.5 kJmol-1， CO燃燒的熱化學(xué)方程式②－283kJmol-1 ，根據(jù)蓋斯定律，①×2－②×2得碳不完全燃燒生成CO的熱化學(xué)方程式2C（s）+ O2（g）= 2CO（g）△H=-221kJmol-1。

（2）以CO為燃料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)的燃料電池正極反應(yīng)是，所以正極通入O2 、CO2；負(fù)極是CO失電子生成CO2，電極反應(yīng)為CO-2e- + CO32- = 2CO2。

（3）①根據(jù)“先拐先平”速率快，CO2表示的平均反應(yīng)速率V(I) ＞V(III) ＞V(II)。

②根據(jù)曲線II、III，可知 ,升高溫度CO2的含量降低，△H<0；

曲線II對應(yīng)的反應(yīng)達(dá)平衡后，再通入2molNO和2molCO并保持溫度不變，相當(dāng)于加壓，再達(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率將增大；

③維持溫度為T2壓強(qiáng)為P2的條件下，根據(jù)等效平衡原理，為等比等效，故AC正確。