碳及其化合物有广泛的用途。(1)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ•mol...
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碳及其化合物有广泛的用途。
(1)C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH= +131.3 kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2的产率的是 。(填序号)
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H=+172.5kJ•mol-1
则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的△H=
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成*醇,*醇是一种燃料,可利用*醇设计一个燃料电池,用稀硫*作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为 。
(4)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
t / min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(H2O)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)______v(正)(填“>”、“<”、“=”)
该温度下此反应的平衡常数K=___________
其他条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡时CO的体积分数___________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
【回答】
【知识点】化学平衡的影响因素、有关反应热的计算、化学电源新型电池、化学平衡的计算
【*解析】(1)AD (2分) (2)-41.2KJ/mol(2分)
CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+ (3分) (4)< (2分) ‚0.36 (2分) ƒ不变 (3分)
解析:(1)达到平衡后,体积不变时,能提高H2的产率,应使平衡向正反应方向移动,反应是吸热反应;A.反应是吸热反应,升高温度平衡正向进行,反应速率增大,有利于提高H2的产率,故A符合; B.增加碳的用量,固体不改变化学平衡,H2的产率不变,故B不符合; C.加入催化剂改变化学反应速率,不改变化学平衡,H2的产率不变,故C不符合; D.用CO吸收剂除去CO,平衡正向进行,H2的产率增大,故D符合; 故*为:AD;
①C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1, ②C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1, 依据热化学方程式和盖斯定律②-①得到,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),△H=-41.2kJ•mol-1;
*醇是一种燃料,可利用*醇设计一个燃料电池,用稀硫*作电解质溶液,多孔石墨做电极,负极电极反应为:CH3OH(g)+H2O-6e-=CO2+6H+;
反应是放热的,其他条件不变,降低温度,平衡正向移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正);
依据平衡三段式列式计算 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始(mol/L) 0.08 0.08 0 0 转化(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
平衡(mol/L) 0.05 0.05 0.03 0.03
K=C(H2)C(CO2)/C(CO)C(H2O)=0.36
其他条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),等体反应与先前反应式等效的,所以平衡时CO的体积分数不变。
【思路点拨】本题考查较为综合,涉及原电池、电解质以及化学平衡问题,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,为高频考点,注意把握化学平衡常数的应用以及平衡移动的影响因素,难度中等。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:填空题
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