Question

【題目】碳及其化合物有廣泛的用途。

（1）C(s）＋H2O(g）CO(g） ＋H2(g） ΔH= +131.3 kJ·mol-1，以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2的產率的是 。(填序號）

A．升高溫度 B．增加碳的用量

C．加入催化劑 D．用CO吸收劑除去CO

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

則CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的△H= 。

（3）CO與H2在一定條件下可反應生成甲醇，甲醇是一種燃料，可利用甲醇設計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質溶液，多孔石墨做電極，該電池負極反應式為 。

（4）在一定溫度下，將CO(g）和H2O(g）各0.16 mol分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發生以下反應：CO(g）＋H2O(g） CO2(g）＋H2(g），得到如下數據：

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

①其他條件不變，降低溫度，反應達到新平衡前v(逆）________v(正）(填“>”、“<”、“=”）

②該溫度下此反應的平衡常數K=___________

③其他條件不變，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g），平衡時CO的體積分數___________(填“增大”、“減小”、“不變”）。

Answer 1

【答案】

（1）AD

（2）-41.2kJ/mol

（3）CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

（4）< 0.36 不變

【解析】

試題分析：

（1）A．正方應吸熱，升高溫度，平衡向正反應方向進行，氫氣轉化率升高，A正確；B．碳是固體，增加碳的用量平衡不移動，氫氣轉化率不提高，B錯誤；C．催化劑不能影響平衡狀態，因此加入催化劑氫氣轉化率不變，C錯誤，D．用CO吸收劑除去CO，降低生成物濃度，平衡向正反應方向進行，氫氣轉化率升高，D正確；答案選AD。

（2）已知①C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJmol-1，②C(s）＋ H2O(g） CO(g） ＋H2(g） ΔH= +131.3 kJmol-1，則由蓋斯定律可知②－①得到反應 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △H=－41.2 kJmol-1。

（3）原電池中負極失去電子，發生氧化反應，則甲醇在負極通入。由于溶液顯酸性，則負極電極反應式為CH3OH6e-+ H2O＝CO2+6H+。

（4）①正方應是放熱反應，降低溫度平衡向正反應方向進行，則其它條件不變，降低溫度，達到新平衡前v(逆） <v(正）。

② CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始濃度（mol/L） 0.08 0.08 0 0

平衡濃度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03

轉化濃度（mol/L） 0.05 0.05 0.03 0.03

所以該溫度下，此反應的平衡常數K=＝0.36

③其它條件不變，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g），則相當于增大壓強，反應前后體積不變，則平衡不移動，所以平衡時CO的體積分數不變。