题目内容
8．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=+41.3kJ/mol，在反应①的体系中加入催化剂，△Hl不变（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CO2（填化学式）；0～8min内，以氢气表示的平均反应速率v（H2）=0.28mol/（L•min）．
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表示的物理量是压强（填“温度”或“压强”），Ll ＜（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=0.0125．
（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电极是阳（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2CO2+2e-=C2O42-．
分析 （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得到反应③的热化学方程式，催化剂降低反应活化能，加快反应速率，不改变化学平衡；
（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）=$\frac{△c}{△t}$；
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；
（3）图象中1600°C减少的为二氧化碳，平衡体积分数为40%，结合化学平衡三行计算列式计算得到；
（4）Zn在阳极上失电子生成锌离子，Pb电极上CO2得电子生成C2O42-．
解答 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，
故答案为：+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）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{2.25mol}{1L}}{8min}$=0.28mol/（L•min）；
故答案为：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，图象可知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，
故答案为：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．图象中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 0.5x
平衡量（mol/L） 0.05-x x 0.5x
$\frac{0.05-x}{0.05-x+x+0.5x}$=40%
x=0.025mol/L
平衡常数K=$\frac{0.025×0.5×0.02{5}^{2}}{（0.05-0.025）^{2}}$=0.0125，
故答案为：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-；
故答案为：阳；2CO2+2e-=C2O42-．
点评 本题考查了盖斯定律的计算、反应速率的计算、化学平衡的有关计算、电解原理的应用等，题目综合性较强，题目难度中等，试题侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握有关计算方法以及电解原理．
| A． | 浓盐酸 | B． | 浓硫酸 | C． | 浓硝酸 | D． | 稀硫酸 |
| A． | 标准状况下，33.6L氯气与足量水反应，转移电子数目为1.5NA | |
| B． | 20gH218O中含有的质子数为10NA | |
| C． | 12g金刚石中含有的共价键数为2NA | |
| D． | 标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目大于1.5NA |
．
环境监察局常用“定电位”NOx传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示．下列说法不正确的是（ ）| A． | “对电极”是负极 | |
| B． | “工作电极”上发生的电极反应为NO2+2e-+2H+═NO+H2O | |
| C． | 传感器工作时H+由工作电极移向对电极 | |
| D． | 对电极的材料可能为活泼金属锌 |
①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H
②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-58kJ•mol-1
③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=+41kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
| 化学键 | H-H | C-O | C$\frac{\underline{\;←\;}}{\;}$O | H-O | C-H |
| E/（kJ•mol-1） | 436 | 343 | 1076 | 465 | x |
（2）若T℃时将6molCO2和 8molH2充入2L密闭容器中发生反应②，测得H2的物质的量随时间的变化如图1中状态Ⅰ（图中实线）所示．图中数据A（1，6）代表在1min时H2的物质的量是6mol．
①T℃时状态I条件下，0--3min内CH3OH的平均反应速率v=0.28mol/（L•min）（保留两位有效数字），
平衡常数K=0.5；
②其他条件不变时，仅改变某一条件后测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅱ所示，则改变的条件可能是增大压强．
③一定温度下，此反应在恒容容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态依据的是abc
a．容器中压强不变
b．CO2和水蒸气的体积比保持不变
c．v正（H2）=3v逆（CH3OH ）
d．气体的密度不再随时间的改变而变化
④CO与H2在密闭容器中发生反应①，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是A
A．温度：T1＜T2＜T3
B．正反应速率：v（a）＞v（c）；v（b）＞v（d）
C．平衡常数：K（a）＞K（c）；K（b）＞K（d）
D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）；M（b）＞M（d）
⑤800K向下列起始体积相同的密闭容器中充入1molCO、2molH2发生反应①，如图3所示甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变达到平衡时H2的浓度c （H2）甲＞c（H2）乙．
| A． | 乙酸乙酯的水解反应在碱性条件下比在酸性条件下水解更容易 | |
| B． | 油脂的水解可得到甘油，称为皂化反应 | |
| C． | 蛋白质水解的最终产物均为葡萄糖 | |
| D． | 淀粉水解和纤维素水解得到的最终产物相同，它们是同分异构体 |