题目内容
科学家开发出一种“洁净煤技术”，通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2．“气化炉”中主要反应有：
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
…
（1）气化炉中CO2与C反应转化为CO，该反应的热化学方程式是 ．
（2）用煤炭气合成甲醇的反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在密闭容器中，将CO和H2按物质的量1：2混合反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①生成甲醇的反应为 反应（填“放热”或“吸热”）．
②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化，其中代表压强是5.0MPa的曲线是 （填“A”或“B”）．
③在不改变反应物用量的前提下，为提高CO转化率可采取的措施有 （答出一种即可）．
④压强为0.1MPa、温度为200℃时，平衡混合气中甲醇的物质的量分数是 ．
（3）某新型电池以熔融碳酸盐作电解质，在650℃下工作，负极通入煤炭气，正极通入空气与CO2的混合气．电池的正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-，负极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2和 ．
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
…
（1）气化炉中CO2与C反应转化为CO，该反应的热化学方程式是
（2）用煤炭气合成甲醇的反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在密闭容器中，将CO和H2按物质的量1：2混合反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①生成甲醇的反应为
②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化，其中代表压强是5.0MPa的曲线是
③在不改变反应物用量的前提下，为提高CO转化率可采取的措施有
④压强为0.1MPa、温度为200℃时，平衡混合气中甲醇的物质的量分数是
（3）某新型电池以熔融碳酸盐作电解质，在650℃下工作，负极通入煤炭气，正极通入空气与CO2的混合气．电池的正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-，负极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2和
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,常见化学电源的种类及其工作原理,转化率随温度、压强的变化曲线
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）利用盖斯定律解答；
（2）温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大；结合图象，利用三段式法解答该题；
（3）负极通入煤炭气，则氢气和CO被氧化，则负极生成水和二氧化碳气体，以此解答．
（2）温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大；结合图象，利用三段式法解答该题；
（3）负极通入煤炭气，则氢气和CO被氧化，则负极生成水和二氧化碳气体，以此解答．
解答：
解：（1）已知：①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1，②CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1，
利用盖斯定律将①-②可得C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5 kJ?mol-1，
故答案为：C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5 kJ?mol-1；
（2）①由图象可知，随温度的升高其转化率降低，说明升温时平衡逆向移动，正反应放热，
故答案为：①放热；
②从方程式可知，反应物有3mol气体，生成物有2mol气体，所以压强增大时平衡气体体积减小的方向移动，即正向移动，在200℃时，转化率高的压强大，
故答案为：A；
③增大反应物的转化率，只能使平衡向正向移动，而影响平衡移动的因素只有三个，温度、压强、浓度，本题只能是降温或加压，
故答案为：降温或加压；
④设加入COamol，则有H22amol
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
反应前（mol） a 2a 0
反应了（mol） 0.5a a 0.5a
平衡时（mol） 0.5a a 0.5a
可求得：
×100%=25%
故答案为：25%；
（3）电化学中，电极反应式书写注意原则：
极反应式+负极反应式=电池反应式
燃料电池的电池反应，多数情况下是不需要反应条件的燃料燃烧的方程式．
本题中，燃料成分是CO和H2，应是：
①O2+2CO=2CO2和②2H2+O2=2H2O
正极反应式为③O2+2CO2+4e-=2CO32-
①-③可得：2CO+2CO32--4e-=4CO2左右同约2即是CO+CO32--2e-=2CO2
②-③可得：2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2左右同约2即是H2+CO32--2e-=H2O+CO2，
故答案为：H2+CO32--2e-=H2O+CO2．
利用盖斯定律将①-②可得C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5 kJ?mol-1，
故答案为：C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5 kJ?mol-1；
（2）①由图象可知，随温度的升高其转化率降低，说明升温时平衡逆向移动，正反应放热，
故答案为：①放热；
②从方程式可知，反应物有3mol气体，生成物有2mol气体，所以压强增大时平衡气体体积减小的方向移动，即正向移动，在200℃时，转化率高的压强大，
故答案为：A；
③增大反应物的转化率，只能使平衡向正向移动，而影响平衡移动的因素只有三个，温度、压强、浓度，本题只能是降温或加压，
故答案为：降温或加压；
④设加入COamol，则有H22amol
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
反应前（mol） a 2a 0
反应了（mol） 0.5a a 0.5a
平衡时（mol） 0.5a a 0.5a
可求得：
| 0.5a |
| 0.5a+a+0.5a |
故答案为：25%；
（3）电化学中，电极反应式书写注意原则：
极反应式+负极反应式=电池反应式
燃料电池的电池反应，多数情况下是不需要反应条件的燃料燃烧的方程式．
本题中，燃料成分是CO和H2，应是：
①O2+2CO=2CO2和②2H2+O2=2H2O
正极反应式为③O2+2CO2+4e-=2CO32-
①-③可得：2CO+2CO32--4e-=4CO2左右同约2即是CO+CO32--2e-=2CO2
②-③可得：2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2左右同约2即是H2+CO32--2e-=H2O+CO2，
故答案为：H2+CO32--2e-=H2O+CO2．
点评：本题难度系数不大，是一道很好的综合试题，适合当前的高考思路，综合性强．同时考查了学生的识图能力．这是学生必备的能力．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
在一定条件下的密闭容器中，一定能说明反应A（g）+3B（g）?2C（g）+2D（g）达到平衡状态的是（ ）
| A、反应体系的总压恒定 |
| B、B的浓度不变 |
| C、C（A）：C（B）=1：3 |
| D、2V（B）正=3V（C）逆 |
可逆反应N2+3H2?2NH3的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示．下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
| A、3v正（N2 ）=v正（H2 ） |
| B、v正（N2 ）=v逆（NH3） |
| C、2v正（H2 ）=3v逆（NH3） |
| D、v正（N2 ）=3v逆（H2 ） |
已知前四周期六种元素A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，且它们的核电荷数依次增大．B原子的p轨道半充满，其氢化物沸点是同族元素中最低的，D原子得到一个电子后3p轨道全充满，A与C能形成A2C型离子化和物，其中的阴、阳离子相差一个电子层，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同．请回答下列问题：下列物质属于非电解质的是（ ）
| A、碳酸钠 | B、酒精 | C、醋酸 | D、硫酸 |