为了减少煤燃烧对大气造成的污染.煤的气化和液化是高效.清洁利用煤炭的重要途径.而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题．煤综合利用的一种途径如图1所示:+H2O+H2(g)△H1=+131.3kJ?mol-1C(s)+2H2O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ?mol-1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

为了减少煤燃烧对大气造成的污染，煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径，而减少CO₂气体的排放也是人类面临的重大课题．煤综合利用的一种途径如图1所示：

（1）已知：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₁=+131.3kJ?mol^-1
C（s）+2H₂O（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=+90kJ?mol^-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是

．
（2）将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：2CO₂（g）+6H₂（g）

催化剂

CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）；△H
①该反应平衡常数表达式为K=

．
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，
CO₂的转化率如图2所示．该反应的△H

（填“＞”、“＜”或“=”）0．若温度不变，减小反应投料比[n（H₂）/n（CO₂）]，则K将

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）一种新型氢氧燃料电池工作原理如图3所示．
①写出电极A的电极反应式

放电过程中，溶液中的CO₃^2-将移向电极

（填A或B）
②以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mol Cl₂，则至少需通入O₂的体积为

L（标准状况）

考点：热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡的计算

专题：

分析：（1）根据盖斯定律构建目标方程式以及对应的焓变；
（2）①根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积进行计算；②根据温度对平衡的影响分析△H的符号；平衡常数K只与温度有关；
（3）①电极A为燃料电池的负极，H₂放电，生成的H⁺继续与CO₃^2-反应生成CO₂和H₂O，电极反应式为H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O；燃料电池工作时，阴离子向负极移动；
②根据关系式：2Cl₂～O₂～4e^-计算；

解答： 解：（1）C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₁=+131.3kJ?mol^-1 ①
C（s）+2H₂O（g）=CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=+90kJ?mol^-1 ②
由盖斯定律②-①得：
CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ?mol^-1
故答案为：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ?mol^-1；
（2）①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以平衡常数K=

c(CH3OCH3)×c3(H2O)

c2(CO2)c6(H2)

，
故答案为：K=

c(CH3OCH3)×c3(H2O)

c2(CO2)c6(H2)

，
②因为温度越高，CO₂转化率越小，则平衡逆移，所以该反应正方向为放热反应，即△H＜0，K只受温度影响，若温度不变，减小投料比，则K不变，
故答案为：＜；不变；
（3）①电极A为燃料电池的负极，H₂放电，生成的H⁺继续与CO₃^2-反应生成CO₂和H₂O，电极反应式为H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O；燃料电池工作时，阴离子向负极移动；
故答案为：H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O；A；
②根据关系式：2Cl₂～O₂～4e^-，若生成0.2mol Cl₂，则至少需通入0.1molO₂，其体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
故答案为：2.24．

点评：本题目综合考查盖斯定律的应用、化学反应平衡常数的计算和应用等方面的知识，侧重于影响平衡移动及平衡常数的因素的考查，注意知识的归纳和整理是关键，题目难度中等．注意（4）燃料电池反应的特点．