摘要:11.密闭容器中有CO和空气的混合气体14 L.用电火花引燃.当充分反应后总体积为V L(假设所有体积均在同温同压下测定.且空气中O2的体积分数以0.20计算.计算结果保留两位小数) (1)若CO和O2恰好反应.计算原混合气体中CO的体积分数. (2)若反应后总体积数V=13时.则原混合气体可能的组成为 第一种情况:V(CO)∶V(O2)= .第二种情况:V(CO)∶V(O2)= .第三种情况:V(CO)∶V(O2)= . (3)反应后总体积数V的取值范围是 . 解析:设原混合气体中CO的体积为x.O2的体积为y. 根据题意得关系式:2CO-O2 2 1 x y 列一元二次方程式组.解得则原混合气中CO的体积分数=0.29 1∶1.2(原混合气中O2剩余) (3)12≤V<14 答案:9∶1 1∶1.2(原混合气中O2剩余) (3)12≤V<14

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CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
(1)已知:C(s)+O2 (g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ?mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)═H2O(g)+CO2(g)的△H=
-524.8
-524.8
kJ?mol-1
标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移
3
3
mol电子.
(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的.负极的电极反应式为
CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O;
CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O;
;则该电池的正极反应式是
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-

(3)密闭容器中充有10mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=
1
1
;此时在B点时容器的体积VB
小于
小于
10L(填“大于”、“小于”或“等于”).
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
大于
大于
tC(填“大于”、“小于”或“等于”).
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是
降温、加压,将甲醇从混合体系中分离出来
降温、加压,将甲醇从混合体系中分离出来
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CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式                      
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:

实验



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡时n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
P1
P2
P3
反应物的转化率
α1
α2
α3
①该温度下此反应的平衡常数K为          
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是      (填序号)。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。

(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是                 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

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CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式                      
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡时n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
P1
P2
P3
反应物的转化率
α1
α2
α3
①该温度下此反应的平衡常数K为          
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是      (填序号)。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。

(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是                 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)
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工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
     
图1 (图中表示生成1mol物质时的能量)          图2
(1)根据图1请写出合成甲醇的热化学方程式                                    
(2)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如上图2。t1时改变了某种条件,改变的条件可能是                       
(3)判断反应达到平衡状态的依据是       (填字母序号)。

A.2v(H2)(逆) =v(CO)(正) B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1:2:1  
(4)在一定温度下,若将4a mol H2和2amol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为         。若此时再向该容器中投入a mol CO、2amol H2和amol CH3OH,判断平衡移动的方向是     (“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);与原平衡相比,CO的物质的量浓度    (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见图)。A物质的化学式是_________;该原电池的负极反应式可表示为                          

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