Question

【題目】煤燃燒后的主要產物是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=kJ/mol，在反應①的體系中加入催化劑，△H1（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）以CO2為原料可制備甲醇：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol，向1L 的恒容密閉容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），測得CO2（g）和CH3OH（g）濃度隨時間的變化如圖1 所示．
①圖1中N表示的是（填化學式）；0～8min內，以氫氣表示的平均反應速率v（H2）=mol/（Lmin）．
②在一定條件下，體系中CO2的平衡轉化率（α）與L和X的關系如圖2 所示，L和X分別表示溫度或壓強．X表示的物理量是（填“溫度”或“壓強”），L1 （填“＞”或“＜”） L2 ．
（3）向一體積為20L的恒容密閉容器中通入1molCO2發生反應2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同溫度下各物質的體積分數變化如圖3所示．1600℃時反應達到平衡，則此時反應的平衡常數K= ．
（4）草酸鋅可應用于有機合成、電子工業等．工業上制取ZnC2O4的原理如圖4所示（電解液不參加反應），Zn電極是（填“正”“負”“陰”或“陽”）極．已知在Pb電極區得到ZnC2O4 ， 則Pb電極上的電極反應式為

Answer 1

【答案】
（1）+41.3；不變
（2）CO2；0.28；壓強；＜
（3）0.0125
（4）陽；2CO2+2e﹣=C2O42﹣
【解析】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
蓋斯定律計算①﹣②得到CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3=+41.3kJ/mol，
在反應①的體系中加入催化劑，催化劑改變化學反應速率不改變化學平衡，反應的△H1不變，
所以答案是：+41.3；不變；（2）①結合化學平衡三行計算列式計算，向1L 的恒容密閉容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），測得CO2（g）和CH3OH（g）濃度隨時間的變化如圖1 所示，N起始量為1.00mol/L為二氧化碳，平衡后二氧化碳的為0.25mol/L，物質的量為0.25mol，

	CO2（g）+	3H2（g）		CH3OH（g）+	H2O（g）
起始量（mol）	1	3		0	0
變化量（mol）	0.75	2.25		0.75	0.75
平衡量（mol）	0.25	0.75		0.75	0.75

反應速率v（H2）= = =0.28mol/（Lmin）；
所以答案是：CO2；0.28；
②在一定條件下，體系中CO2的平衡轉化率（α）與L和X的關系如圖2 所示，L和X分別表示溫度或壓強，反應為氣體體積減小的放熱反應，利用平衡影響原理分析，升溫平衡想吸熱反應方向進行，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向進行，圖像可知X增大CO2的平衡轉化率（α），說明平衡正向進行則X為增大壓強，L為溫度變化，溫度升高平衡逆向進行，二氧化碳轉化率越大，溫度越低，則L1＜L2 ，
所以答案是：壓強；＜；（3）向一體積為20L的恒容密閉容器中通入1molCO2發生反應2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同溫度下各物質的體積分數變化如圖3所示．圖像中1600°C減少的為二氧化碳，平衡體積分數為40%，1600℃時反應達到平衡，
設二氧化碳消耗濃度為x，

	2CO2（g）	═	2CO（g）+	O2（g）
起始量（mol/L）	0.05		0	0
變化量（mol/L）	x		x	0.5 x
平衡量（mol/L）	0.05﹣x		x	0.5x

=40%
x=0.025mol/L
平衡常數K= =0.0125，
所以答案是：0.0125；（4）利用電化學還原CO2制取ZnC2O4 ， 則Zn失電子，所以Zn在陽極上失電子生成鋅離子，即鋅與正極相連為陽極；Pb電極上CO2得電子生成C2O42﹣ ， 則其電極反應為：2CO2+2e﹣=C2O42﹣；
所以答案是：陽；2CO2+2e﹣=C2O42﹣ ．
【考點精析】本題主要考查了反應熱和焓變和化學平衡的計算的相關知識點，需要掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題．