碳及其化合物有广泛的用途.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJ?mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是
 

A.升高温度   B.增加碳的用量   C.加入催化剂  D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓变△H=
 

(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).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,该电池负极通入的物质是:
 
,正极反应式为:
 

(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)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:
温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所x需时间/min
H2O CO H2 CO
900 1.0 2.0 0.4 1.6 3.0
通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
 

(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨.合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 
一定条件
2NH3(g),△H=-92.4kJ?mol-1.实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图1.
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请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为
 

②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图
 
I.设反应①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1.反应  ②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K) K1 K2
973 1.47 2.36
1173 2.15 1.67
(1)现有反应③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),这是一个
 
(填“吸”或“放”)热反应,要使平衡③向右移动,可采取的措施有
 
(填序号).
A.缩小反应容器容积  B.扩大反应容器容积    C.降低温度
D.升高温度    E.使用合适的催化剂    F.设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行;Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他条件均相同),则两者的反应速率
 
 (填序号).
A.前者大    B.后者大    C.一样大  D.无法判断
II.(1)钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法.请配平主要反应的方程式:
 
Na2FeO2+
 
NaNO2+
 
H2O═
 
NaFeO2+
 
NH3↑+
 
NaOH
(2)钢铁经冷、浓HNO3处理后“钝化”能达到防腐目的,不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如下图.
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①图示可知,分析HNO3与铁反应的规律是
 

②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其可能的原因是
 

(3)金属(M)的腐蚀是因为发生反应:M-ne-→Mn+,除了上述表面处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是
 
 (填字母编号)
A.在铁中掺入铬等金属制成不锈钢  B.在铁制品表面镀锌
C.提高铁中含碳量,制成生铁       D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连.
I.下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分 别如下表所示:
化学反应 平衡常数 温度 973K 1173K ①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g) K1 1.47 2.15 ②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g) K2 2.38 1.67 ③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) K3
请回答
(1)反应①是
 
(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)写出反应③的平衡常数K3的表达式
 

(3)根据反应①与②可推导出K1,K2与K3之间的关系,则K3=
 
(用K1、K2表示).
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有
 
 (填写字母序号).
A.缩小反应容器的容积       B.扩大反应容器的容积
C.升高温度               D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中C0的浓度
II.氯气是工业生产中的重要原料,含氯消毒剂在生活中有着广泛的用途.
(1)工业生产通过电解饱和食盐水获取大量氯气,化学方程式为
 

(2)氯气可用于制取84消毒液(有效成分为NaClO),离子方程式为
 

(3)氯气与氢氧化钠溶液反应,若所得溶液恰好为中性,则溶液中离子浓 度关系正确的是
 

A.c(Na+ )+c(H+ )=c(0H-)+c(Cl-
B.c(Na+ )=c(ClO- )+c(Cl-
C.c(Cl-)=c(ClO?)+c(HClO)
D.c(Na+)=2c(ClO- )+c(HClO)
(4)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装84消毒液,则易发生电化学腐蚀,钢铁 制品表面生成红褐色沉淀,且84消毒液会失去杀菌消毒的功效.正极反应式为
 
乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-256.1kJ?mol-1
已知:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
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(1)以C O2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=
 

(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.
①某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图1若不使用CO,温度超过800℃,发现NO的转化率降低,其可能的原因为
 
;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在
 
左右.
②用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C (s)+2NO(g)?N2 (g)+CO2 (g).某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,恒温( T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
       浓度/mol?L-1
时间/min
NO N2 CO2
0 1.00 0 0
20 0.40 0.30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
I.根据表中数据,求反应开始至20min以υ(NO)表示的反应速率为
 
(保留两位有效数字),T1℃时该反应的平衡常数为
 
(保留两位有效数字).
II.30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是
 
.图2示CO2的逆反应速率[υ(CO2)]随反应时间的变化关系图.请在图中画出在30min改变上述条件时,在40min时刻再次达到平衡的变化曲线.
 0  21516  21524  21530  21534  21540  21542  21546  21552  21554  21560  21566  21570  21572  21576  21582  21584  21590  21594  21596  21600  21602  21606  21608  21610  21611  21612  21614  21615  21616  21618  21620  21624  21626  21630  21632  21636  21642  21644  21650  21654  21656  21660  21666  21672  21674  21680  21684  21686  21692  21696  21702  21710  203614 

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