碳及其化合物有广泛的用途．(1)在电化学中.常用碳作电极.在碱性锌锰干电池中.碳棒作极．(2)将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气.已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-12C(s)+O2△H=-221.0kJ?mol-1则制取水煤气反应C(s)+H2O+H2(g)的△H= ．(3)工业上把水煤气中的混合气体处理后.获得较� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

碳及其化合物有广泛的用途．
（1）在电化学中，常用碳作电极，在碱性锌锰干电池中，碳棒作

极．
（2）将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气，已知：
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
则制取水煤气反应C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）的△H=

．
（3）工业上把水煤气中的混合气体处理后，获得较纯的H₂用于合成氨：N₂（g）+3H₂（g）

一定条件下

2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1．如图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N₂浓度随时间变化示意图．
①实验1中O～t₁时间段的反应速率v（NH₃）=

mol?L^-1?min^-1（用代数式表示）．
②与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为

．
③若其它条件相同，在比实验1更高的温度下进行实验Ⅲ，请在图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图．
（4）Na₂CO₃可在降低温室气体排放中用作CO₂捕获剂，1L 0.2mol?L^-1NaCO₃溶液吸收标准状况下2.24L CO₂后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

．

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,热化学方程式,离子浓度大小的比较

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）依据原电池原理分析判断，锌锰碱性干电池中锌做负极，碳做正极；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）①依据化学反应速率概念计算氮气反应速率，结合反应速率V=

△c

△t

计算反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氨气反应速率；
②反应Ⅱ速率增大，Ⅰ、Ⅱ达到相同平衡状态；
③正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氨气的浓度减小；
（4）n（Na₂CO₃）=0.2mol，n（CO₂）=0.1mol，二者发生反应CO₂+H₂O+Na₂CO₃=NaHCO₃，反应后为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液．

解答： 解：（1）锌锰碱性干电池中锌做负极，碳做正极，故答案为：正；
（2）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
依据盖斯定律计算，（①-②）×

得到制取水煤气反应：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=-131.3KJ/mol；
故答案为：-131.3KJ/mol；
（3）①实验1中O～t₁时间段的反应速率v（NH₃）=2V（N₂）=2×

c0-c1

mol?L^-1?min^-1，
故答案为：2×

c0-c1

；
②与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ达到平衡时间少，说明反应速率增大，但平衡不移动，应加入催化剂，而压强、温度都可使平衡移动，
故答案为：使用催化剂；
③正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，氨气的转化率减小，则平衡浓度减小，图象为

，
故答案为：

；
（4）n（Na₂CO₃）=0.2mol，n（CO₂）=0.1mol，二者发生反应CO₂+H₂O+Na₂CO₃=NaHCO₃，反应后为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，二者物质的量相等，且CO₃^2-水解程度大于HCO₃^-，则离子浓度大小顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评：本题考查较为综合，涉及原电池、电解质以及化学平衡问题，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意把握平衡移动的影响因素，难度中等．