Question

(16分) 碳及其化合物有广泛的用途。

（1）反应C(s)＋ H2O(g) CO(g) ＋H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1，达到平衡后，体积不变时，以下有利于提高H2产率的措施是 。

A．增加碳的用量 B．升高温度 C．用CO吸收剂除去CO D．加入催化剂

（2）已知，C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJ?mol-1

则反应 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） 的△H= kJ?mol-1。

（3）CO与H2一定条件下反应生成甲醇（CH3OH），甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为 。

（4）在一定温度下，将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下数据：

t / min	2	4	7	9
n(H2O)/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

①其它条件不变，降低温度，达到新平衡前v(逆)_____v(正)(填“>”、“<”或“=”) 。

②该温度下，此反应的平衡常数K=__________；

③其它条件不变，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，平衡时CO的体积分数______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

 

Answer 1

（1）BC（4分，答1个对的得2分，全对得4分，见错0分）

（2）- 41.2（3分，没有“－”扣1分，数据算错得0分，全对得3分）

（3）CH3OH‑6e-+ H2O＝CO2+6H+ （2分）

（4）① < （2分）； ②K=9/25或0.36（3分） ；③不变 （2分）

【解析】

试题分析：（1）A．碳是固体，增加碳的用量平衡不移动，氢气转化率提高，A正确；B．正方应吸热，升高温度，平衡向正反应方向进行，氢气转化率升高，B正确；C．用CO吸收剂除去CO，降低生成物浓度，平衡向正反应方向进行，氢气转化率升高，C正确；D．催化剂不能影响平衡状态，因此加入催化剂氢气转化率不变，D错误，答案选BC。

（2）已知①C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJ?mol-1，②C(s)＋ H2O(g) CO(g) ＋H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1，则由盖斯定律可知②－①得到反应 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △H=－41.2 kJ?mol-1。

（3）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，则甲醇在负极通入。由于溶液显酸性，则负极电极反应式为CH3OH‑6e-+ H2O＝CO2+6H+。

（4）①正方应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向进行，则其它条件不变，降低温度，达到新平衡前v(逆) <v(正)。

② CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始浓度（mol/L） 0.08 0.08 0 0

平衡浓度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03

转化浓度（mol/L） 0.05 0.05 0.03 0.03

所以该温度下，此反应的平衡常数K=＝0.36

③其它条件不变，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，则相当于增大压强，反应前后体积不变，则平衡不移动，所以平衡时CO的体积分数不变。

考点：考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响以及平衡状态的有关计算