Question

【题目】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甲醇，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0.16 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

①其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆）________v(正）(填“>”、“<”、“=”）

②该温度下此反应的平衡常数K=___________

③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”）。

Answer 1

【答案】

（1）AD

（2）-41.2kJ/mol

（3）CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

（4）< 0.36 不变

【解析】

试题分析：

（1）A．正方应吸热，升高温度，平衡向正反应方向进行，氢气转化率升高，A正确；B．碳是固体，增加碳的用量平衡不移动，氢气转化率不提高，B错误；C．催化剂不能影响平衡状态，因此加入催化剂氢气转化率不变，C错误，D．用CO吸收剂除去CO，降低生成物浓度，平衡向正反应方向进行，氢气转化率升高，D正确；答案选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，则由盖斯定律可知②－①得到反应 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △H=－41.2 kJmol-1。

（3）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，则甲醇在负极通入。由于溶液显酸性，则负极电极反应式为CH3OH6e-+ H2O＝CO2+6H+。

（4）①正方应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向进行，则其它条件不变，降低温度，达到新平衡前v(逆） <v(正）。

② CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始浓度（mol/L） 0.08 0.08 0 0

平衡浓度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03

转化浓度（mol/L） 0.05 0.05 0.03 0.03

所以该温度下，此反应的平衡常数K=＝0.36

③其它条件不变，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g），则相当于增大压强，反应前后体积不变，则平衡不移动，所以平衡时CO的体积分数不变。