Question

【題目】碳是構成物質世界最重要的元素之一，能形成眾多的化合物。

已知碳完全燃燒可放出3148kJ熱量，液態水汽化時要吸收44kJ熱量。

請寫出制備水煤氣的熱化學方程式________。

恒容密閉容器中發生反應，當通入不同量的和充分反應后得到如下實驗數據：

實驗組	溫度	起始量 足量		平衡量		達到平衡所需的時間
1	650	2			2	4
2	650					5

由實驗組1數據可知，達到平衡時________mol/(Lmin)。

由實驗組1和2數據分析可知，增大壓強對該可逆反應的影響是________。

若在一定溫度、容積可變的密閉容器中發生上述反應，下列說法中可判斷該反應達到平衡狀態的是________。填編號

a.容器中壓強不變 b.1molH-H鍵斷裂，同時斷裂2molO-H鍵

c.c(H2O)=c(CO) d.v(H2O)=v(H2) e..容器體積不變

取草酸亞鐵晶體(FeC2O4)樣品在惰性氣體保護氣下加熱，測得加熱過程中樣品質量隨溫度變化的曲線如圖所示：

350℃時，固體的成分是________。

②400℃時，樣品繼續分解得到一種混合氣體，該混合氣體能使澄清的石灰水變渾濁，也能使灼熱的CuO出現紅色，則400℃時樣品發生反應的化學方程式為________。

③取350℃時的上述樣品難溶于水，置入0.12mol/L、的酸性溶液中，二者恰好反應，寫出該反應的離子方程式________。

Answer 1

【答案】 壓強增大，反應速率加快，平衡向逆反應方向移動 5FeC2O4+24H++3MnO4-=5Fe3++10CO2↑+3Mn2++21H2O

【解析】

，

根據碳完全燃燒可放出熱量可得：

，

根據蓋斯定律由可得制備水煤氣的熱化學方程式。

由實驗組1數據可知，達到平衡時 。

實驗組1中，H2O的轉化率為，實驗組2中，H2O的轉化率為，由此可知，水蒸氣的濃度大，其轉化率反而小，從而得出，增大壓強對該可逆反應的影響；

由于恒溫恒壓，因此容器中壓強始終不變，a不合題意；

鍵斷裂，同時斷裂鍵，此時說明正逆反應速率相等，反應達到平衡，b符合題意；

，不能說明反應是否平衡，c不合題意；

，沒有指明正逆反應速率，不能說明反應是否平衡，d不合題意；

由于保持恒溫恒壓，且反應后氣體分子數增大，所以容器體積不變時反應達到平衡，e符合題意。

草酸亞鐵晶體的物質的量為，時固體質量為，減少的質量為，減少的質量為水的質量，全部失去結晶水，此時所得的產物為無水鹽；

時樣品繼續分解得到一種混合氣體，該混合氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成；也能使灼熱的CuO出現紅色，說明有CO生成，剩余固體質量為，其中鐵元素質量為，氧元素的質量為，鐵元素和氧元素的物質的量之比為：：：1，所以剩余固體化學式為FeO；

時剩余固體為，其物質的量為，根據高錳酸鉀的用量可知反應過程中轉移電子的物質的量為，當鐵元素被氧化為價，碳元素被氧化為價時，電子得失守恒，可得出對應反應的離子方程式。

，

根據碳完全燃燒可放出熱量可得：

，

根據蓋斯定律由可得 ；答案為： ；

由實驗組1數據可知，達到平衡時；答案為：0.15；

實驗組1中，H2O的轉化率為，實驗組2中，H2O的轉化率為，由此可知，水蒸氣的濃度大，其轉化率反而小，從而得出增大壓強對該可逆反應的影響是壓強增大，反應速率加快，平衡向逆反應方向移動；答案為：壓強增大，反應速率加快，平衡向逆反應方向移動；

由于恒溫恒壓，因此容器中壓強始終不變，a不合題意；

鍵斷裂，同時斷裂鍵，此時說明正逆反應速率相等，反應達到平衡，b符合題意；

，不能說明反應是否平衡，c不合題意；

，沒有指明正逆反應速率，不能說明反應是否平衡，d不合題意；

由于保持恒溫恒壓，且反應后氣體分子數增大，所以容器體積不變時反應達到平衡，e符合題意。答案為：be；

草酸亞鐵晶體的物質的量為，時固體質量為，減少的質量為，減少的質量為水的質量，即剩余固體為；答案為：FeC2O4；

時樣品繼續分解得到一種混合氣體，該混合氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成；也能使灼熱的CuO出現紅色，說明有CO生成，剩余固體質量為，其中鐵元素質量為，氧元素的質量為，鐵元素和氧元素的物質的量之比為：：：1，所以剩余固體化學式為FeO，對應反應的方程式為：；答案為：；

時剩余固體為，其物質的量為，根據高錳酸鉀的用量可知反應過程中轉移電子的物質的量為，當鐵元素被氧化為價，碳元素被氧化為價時，電子得失守恒，因此對應的離子方程式為

5FeC2O4+24H++3MnO4-=5Fe3++10CO2↑+3Mn2++21H2O。答案為：5FeC2O4+24H++3MnO4-=5Fe3++10CO2↑+3Mn2++21H2O。