题目内容
（2012?西城区二模）碳单质在工业上有多种用途．
（1）焦炭可用于制取水煤气．测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6kJ热量．该反应的热化学方程式是
（2）活性炭可处理大气污染物NO．在2L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F．当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如表：
①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2．
Ⅰ．计算K1=
．
Ⅱ．根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）
a．T1＞T2 b．T1＜T2 c．无法比较
③在T1温度下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是
a．增大c（NO） b．增大压强 c．升高温度 d．移去部分F
（3）工业上可用焦炭冶炼金属．若0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，则该反应的化学方程式是
（1）焦炭可用于制取水煤气．测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6kJ热量．该反应的热化学方程式是
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6kJ?mol-1
．（2）活性炭可处理大气污染物NO．在2L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F．当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如表：
物质 T/℃n/mol T/℃ |
活性炭 | NO | E | F |
| 初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
| T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
C+2NO?N2+CO2
C+2NO?N2+CO2
．②上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2．
Ⅰ．计算K1=
| 9 |
| 16 |
| 9 |
| 16 |
Ⅱ．根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）
c
c
．a．T1＞T2 b．T1＜T2 c．无法比较
③在T1温度下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是
ab
ab
．a．增大c（NO） b．增大压强 c．升高温度 d．移去部分F
（3）工业上可用焦炭冶炼金属．若0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，则该反应的化学方程式是
5C+3Fe2O3
4CO2↑+CO↑+6Fe
| ||
5C+3Fe2O3
4CO2↑+CO↑+6Fe
．
| ||
分析：（1）12g碳的物质的量为1mol，与水蒸气完全反应生成CO、H2，吸收131.6kJ热量，据此结合热化学方程式书写原则进行书写；
（2）、①由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2；
②Ⅰ、计算各气体的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
Ⅱ、由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，不能判断温度变化；
③根据平衡移动原理分析解答，
a．增大c（NO），相当于增大压强，该反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动；
b．该反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动；
c．反应移动存在热效应，升高温度，平衡一定移动；
d．移去部分生成物F，平衡向正反应移动；
（3）0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，气体为CO2、CO，令生成CO2、CO的物质的量分别为xmol、ymol，根据C原子守恒有x+y=0.5，根据电子转移守恒有4x+2y=0.6×3，联立计算x、y的值，确定CO2、CO的系数关系，配平书写方程式．
（2）、①由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2；
②Ⅰ、计算各气体的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
Ⅱ、由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，不能判断温度变化；
③根据平衡移动原理分析解答，
a．增大c（NO），相当于增大压强，该反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动；
b．该反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动；
c．反应移动存在热效应，升高温度，平衡一定移动；
d．移去部分生成物F，平衡向正反应移动；
（3）0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，气体为CO2、CO，令生成CO2、CO的物质的量分别为xmol、ymol，根据C原子守恒有x+y=0.5，根据电子转移守恒有4x+2y=0.6×3，联立计算x、y的值，确定CO2、CO的系数关系，配平书写方程式．
解答：解：（1）12g碳的物质的量为1mol，与水蒸气完全反应生成CO、H2，吸收131.6kJ热量，该反应的热化学方程式为：
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6 kJ?mol-1，
故答案为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6 kJ?mol-1；
（2）、①由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2，且该反应为可逆反应，故反应方程式为：C+2NO?N2+CO2，
故答案为：C+2NO?N2+CO2；
②Ⅰ、平衡时c（NO）=
=0.02mol/L，c（N2）=c（CO2）=
=0.015mol/L，故T1℃时该反应的平衡常数为K1=
=
，故答案为：
；
Ⅱ、由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，无法判断温度变化，故答案为：c；
③a．增大c（NO），相当于增大压强，该反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，NO的转化率不变，故a符合；
b．该反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，NO的转化率不变，故b符合；
c．反应移动存在热效应，升高温度，平衡一定移动，NO转化率一定变化，故c不符合；
d．移去部分生成物F，平衡向正反应移动，NO的转化率增大，故d不符合；
故答案为：ab；
（3）0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，气体为CO2、CO，令生成CO2、CO的物质的量分别为xmol、ymol，根据C原子守恒有x+y=0.5，根据电子转移守恒有4x+2y=0.6×3，联立解得x=0.4、y=0.1，CO2、CO的系数为4：1，故该反应的方程式为：5C+3Fe2O3
4CO2↑+CO↑+6Fe，
故答案为：5C+3Fe2O3
4CO2↑+CO↑+6Fe．
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6 kJ?mol-1，
故答案为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6 kJ?mol-1；
（2）、①由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2，且该反应为可逆反应，故反应方程式为：C+2NO?N2+CO2，
故答案为：C+2NO?N2+CO2；
②Ⅰ、平衡时c（NO）=
| 0.04mol |
| 2L |
| 0.03mol |
| 2L |
| 0.015×0.015 |
| 0.022 |
| 9 |
| 16 |
| 9 |
| 16 |
Ⅱ、由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，无法判断温度变化，故答案为：c；
③a．增大c（NO），相当于增大压强，该反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，NO的转化率不变，故a符合；
b．该反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，NO的转化率不变，故b符合；
c．反应移动存在热效应，升高温度，平衡一定移动，NO转化率一定变化，故c不符合；
d．移去部分生成物F，平衡向正反应移动，NO的转化率增大，故d不符合；
故答案为：ab；
（3）0.5mol碳完全与赤铁矿反应，得到0.6mol铁，同时生成2种常见气体，气体为CO2、CO，令生成CO2、CO的物质的量分别为xmol、ymol，根据C原子守恒有x+y=0.5，根据电子转移守恒有4x+2y=0.6×3，联立解得x=0.4、y=0.1，CO2、CO的系数为4：1，故该反应的方程式为：5C+3Fe2O3
| ||
故答案为：5C+3Fe2O3
| ||
点评：考查平衡常数及化学平衡的有关计算、平衡的移动等，难度中等，（3）中关键是确定二氧化碳与一氧化碳的化学计量数关系．
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