Question

【题目】煤燃烧后的主要产物是CO、CO2 ．

（1）已知：①C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H1=+131.3KJ/mol
②C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）△H2=+90.0kJ/mol
③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3
△H3=kJ/mol，在反应①的体系中加入催化剂，△H1（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）以CO2为原料可制备甲醇：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol，向1L 的恒容密闭容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），测得CO2（g）和CH3OH（g）浓度随时间的变化如图1 所示．
①图1中N表示的是（填化学式）；0～8min内，以氢气表示的平均反应速率v（H2）=mol/（Lmin）．
②在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率（α）与L和X的关系如图2 所示，L和X分别表示温度或压强．X表示的物理量是（填“温度”或“压强”），L1 （填“＞”或“＜”） L2 ．
（3）向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示．1600℃时反应达到平衡，则此时反应的平衡常数K= ．
（4）草酸锌可应用于有机合成、电子工业等．工业上制取ZnC2O4的原理如图4所示（电解液不参加反应），Zn电极是（填“正”“负”“阴”或“阳”）极．已知在Pb电极区得到ZnC2O4 ， 则Pb电极上的电极反应式为

Answer 1

【答案】
（1）+41.3；不变
（2）CO2；0.28；压强；＜
（3）0.0125
（4）阳；2CO2+2e﹣=C2O42﹣
【解析】解：（1）已知：①C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H1=+131.3KJ/mol
②C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）△H2=+90.0kJ/mol
③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3
盖斯定律计算①﹣②得到CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3=+41.3kJ/mol，
在反应①的体系中加入催化剂，催化剂改变化学反应速率不改变化学平衡，反应的△H1不变，
所以答案是：+41.3；不变；（2）①结合化学平衡三行计算列式计算，向1L 的恒容密闭容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），测得CO2（g）和CH3OH（g）浓度随时间的变化如图1 所示，N起始量为1.00mol/L为二氧化碳，平衡后二氧化碳的为0.25mol/L，物质的量为0.25mol，

	CO2（g）+	3H2（g）		CH3OH（g）+	H2O（g）
起始量（mol）	1	3		0	0
变化量（mol）	0.75	2.25		0.75	0.75
平衡量（mol）	0.25	0.75		0.75	0.75

反应速率v（H2）= = =0.28mol/（Lmin）；
所以答案是：CO2；0.28；
②在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率（α）与L和X的关系如图2 所示，L和X分别表示温度或压强，反应为气体体积减小的放热反应，利用平衡影响原理分析，升温平衡想吸热反应方向进行，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，图像可知X增大CO2的平衡转化率（α），说明平衡正向进行则X为增大压强，L为温度变化，温度升高平衡逆向进行，二氧化碳转化率越大，温度越低，则L1＜L2 ，
所以答案是：压强；＜；（3）向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示．图像中1600°C减少的为二氧化碳，平衡体积分数为40%，1600℃时反应达到平衡，
设二氧化碳消耗浓度为x，

	2CO2（g）	═	2CO（g）+	O2（g）
起始量（mol/L）	0.05		0	0
变化量（mol/L）	x		x	0.5 x
平衡量（mol/L）	0.05﹣x		x	0.5x

=40%
x=0.025mol/L
平衡常数K= =0.0125，
所以答案是：0.0125；（4）利用电化学还原CO2制取ZnC2O4 ， 则Zn失电子，所以Zn在阳极上失电子生成锌离子，即锌与正极相连为阳极；Pb电极上CO2得电子生成C2O42﹣ ， 则其电极反应为：2CO2+2e﹣=C2O42﹣；
所以答案是：阳；2CO2+2e﹣=C2O42﹣ ．
【考点精析】本题主要考查了反应热和焓变和化学平衡的计算的相关知识点，需要掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题．