题目内容
碳及其化合物有广泛的用途.
(1)反应C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,达到平衡后,体积不变时,以下有利于提高H2产率的措施是 .
A.增加碳的用量 B.升高温度 C.用CO吸收剂除去CO D.加入催化剂
(2)已知,C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=+172.5kJ?mol-1
则反应 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的△H= kJ?mol-1.
(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,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0.16mol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:
①其它条件不变,降低温度,达到新平衡前v(逆) v(正)(填“>”、“<”或“=”).
②该温度下,此反应的平衡常数K= ;
③其它条件不变,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”或“不变”).
(1)反应C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,达到平衡后,体积不变时,以下有利于提高H2产率的措施是
A.增加碳的用量 B.升高温度 C.用CO吸收剂除去CO D.加入催化剂
(2)已知,C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=+172.5kJ?mol-1
则反应 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的△H=
(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,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0.16mol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 |
②该温度下,此反应的平衡常数K=
③其它条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡时CO的体积分数
考点:化学平衡的影响因素,热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡的计算
专题:基本概念与基本理论
分析:(1)该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度、减小压强、减少生成物的量都能使平衡向正反应方向移动增大水蒸气的转化率;
(2)利用盖斯定律构造目标热化学方程式,反应热也进行相应的运算;
(3)原电池负极发生氧化反应,甲醇在负极通入,酸性条件下生成二氧化碳和氢离子;
(4)①正反应放热,降温时平衡正向移动;
②平衡常数表达式为K=
;
③反应前后气体体积不变,等比例加入反应物,平衡与原平衡等效;
(2)利用盖斯定律构造目标热化学方程式,反应热也进行相应的运算;
(3)原电池负极发生氧化反应,甲醇在负极通入,酸性条件下生成二氧化碳和氢离子;
(4)①正反应放热,降温时平衡正向移动;
②平衡常数表达式为K=
生成物浓度的幂次方 |
反应物浓度的幂次方 |
③反应前后气体体积不变,等比例加入反应物,平衡与原平衡等效;
解答:
解:(1)有利于提高H2的产率,应条件使平衡向正反应方向移动,
A.碳为固体,增加碳的用量,不影响平衡移动,水的转化率不变,故A错误;
B.正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故B正确;
C.用CO吸收剂除去CO,CO的浓度降低,平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故C正确;
D.加入催化剂,加快反应速率,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,水的转化率不变,故D错误,
故答案为:BC;
(2)已知:①C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJ?mol-1,
②C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
根据盖斯定律,①-②得:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),△H=131.3kJ?mol-1-172.5kJ?mol-1=-42.2kJ?mol-1,
故答案为:-42.2kJ?mol-1;
(3)甲醇发生氧化反应,应在负极通入,酸性条件下生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:CH3OH?6e-+H2O CO2+6H+,
故答案为:CH3OH?6e-+H2O CO2+6H+;
(4)①正反应放热,降温时平衡正向移动,v(正)>v(逆),
故答案为:<;
②CO和H2O反应了0.06mol,则CO2和H2生成了0.06mol,平衡时各物质的浓度为:反应物CO和H2O为0.05mol/L,生成物CO2和H2为0.03mol/L,平衡常数表达式为K=
=
=
,
故答案为:
;
③反应前后气体体积不变,与原平衡等比例加入反应物,平衡与原平衡等效,所以,平衡时各物质的浓度与原判断相同,
故答案为:不变.
A.碳为固体,增加碳的用量,不影响平衡移动,水的转化率不变,故A错误;
B.正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故B正确;
C.用CO吸收剂除去CO,CO的浓度降低,平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故C正确;
D.加入催化剂,加快反应速率,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,水的转化率不变,故D错误,
故答案为:BC;
(2)已知:①C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJ?mol-1,
②C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
根据盖斯定律,①-②得:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),△H=131.3kJ?mol-1-172.5kJ?mol-1=-42.2kJ?mol-1,
故答案为:-42.2kJ?mol-1;
(3)甲醇发生氧化反应,应在负极通入,酸性条件下生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:CH3OH?6e-+H2O CO2+6H+,
故答案为:CH3OH?6e-+H2O CO2+6H+;
(4)①正反应放热,降温时平衡正向移动,v(正)>v(逆),
故答案为:<;
②CO和H2O反应了0.06mol,则CO2和H2生成了0.06mol,平衡时各物质的浓度为:反应物CO和H2O为0.05mol/L,生成物CO2和H2为0.03mol/L,平衡常数表达式为K=
生成物浓度的幂次方 |
反应物浓度的幂次方 |
0.03mol/L×0.03mol/L |
0.05mol/L×0.05mol/L |
9 |
25 |
故答案为:
9 |
25 |
③反应前后气体体积不变,与原平衡等比例加入反应物,平衡与原平衡等效,所以,平衡时各物质的浓度与原判断相同,
故答案为:不变.
点评:本题主要考查了平衡移动、盖斯定律应用、电极反应式书写、平衡常数的计算、等效平衡,题目难度中等.
练习册系列答案
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| ||||
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