Question

【題目】碳及其化合物有廣泛的用途。

（1）C(s）＋H2O(g）CO(g） ＋H2(g） ΔH= +131.3 kJ·mol-1，以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2的產(chǎn)率的是 。(填序號(hào)）

A．升高溫度 B．增加碳的用量

C．加入催化劑 D．用CO吸收劑除去CO

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

則CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的△H= 。

（3）CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇，甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)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(fù)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其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆）________v(正）(填“>”、“<”、“=”）

②該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________

③其他條件不變，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g），平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)___________(填“增大”、“減小”、“不變”）。

Answer 1

【答案】

（1）AD

（2）-41.2kJ/mol

（3）CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

（4）< 0.36 不變

【解析】

試題分析：

（1）A．正方應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，氫氣轉(zhuǎn)化率升高，A正確；B．碳是固體，增加碳的用量平衡不移動(dòng)，氫氣轉(zhuǎn)化率不提高，B錯(cuò)誤；C．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，C錯(cuò)誤，D．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(jìn)行，氫氣轉(zhuǎn)化率升高，D正確；答案選AD。

（2）已知①C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJmol-1，②C(s）＋ H2O(g） CO(g） ＋H2(g） ΔH= +131.3 kJmol-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 kJmol-1。

（3）原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則甲醇在負(fù)極通入。由于溶液顯酸性，則負(fù)極電極反應(yīng)式為CH3OH6e-+ 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(jìn)行，則其它條件不變，降低溫度，達(dá)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(qiáng)，反應(yīng)前后體積不變，則平衡不移動(dòng)，所以平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)不變。