搜搜考试网（2013•赤坎区模拟）碳及其化合物有广泛的用途．
来源：学生作业帮 编辑：搜搜考试网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/07/05 23:43:14
（2013•赤坎区模拟）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：
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）
（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 |
（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 |
（1）有利于提高H2O的平衡转化率，应改变体积平衡向正反应方向移动，且不能增大水的浓度，
A．正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，水的转化率增大，故A正确；
B．碳为固体，增加碳的用量，不影响平衡移动，水的转化率不变，故B错误；
C．加入催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，不影响平衡移动，水的转化率不变，故C错误；
D．用CO吸收剂除去CO，CO的浓度降低，平衡向正反应方向移动，水的转化率增大，故D正确，
故答案为：AD；
（2）已知：①C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），△H=+131.3kJ•mol-1，
②C（s）+CO2（g）⇌2CO（g），△H=+172.5kJ•mol-1
根据盖斯定律，①-②得：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），△H=131.3kJ•mol-1-172.5kJ•mol-1=-42.2kJ•mol-1，
故答案为：-42.2kJ•mol-1；
（3）甲醇发生氧化反应，应在负极通入，氧气发生还原反应，在正极放电，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，
故答案为：甲醇；O2+4H++4e-=2H2O；
（4）CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），
起始（mol）：2 1 0 0
变化（mol）：0.4 0.4 0.4 0.4
平衡（mol）：1.6 0.6 0.4 0.4
反应前后气体的体积不变，用物质的量代替浓度计算平衡常数，故k=
c(CO2)•c(H2)
c(CO)•c(H2O)=
0.4×0.4
1.6×0.6=0.17，
故答案为：0.17；
（5）①由图开始，实验Ⅱ与实验Ⅰ相比，反应速率加快，平衡时氮气的浓度不变，说明改变条件速率加快平衡不移动，该反应正反应是体积减小的放热反应，升高温度或增大压强、增大反应物浓度，可以增大反应速率，但平衡发生移动，故应是使用催化剂，
故答案为：使用催化剂；
②实验Ⅲ的温度比实验Ⅰ高，反应速率快，到达平衡时间缩短，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，平衡时氨气的浓度较实验Ⅰ低，故图象为：
，
故答案为：．
A．正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，水的转化率增大，故A正确；
B．碳为固体，增加碳的用量，不影响平衡移动，水的转化率不变，故B错误；
C．加入催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，不影响平衡移动，水的转化率不变，故C错误；
D．用CO吸收剂除去CO，CO的浓度降低，平衡向正反应方向移动，水的转化率增大，故D正确，
故答案为：AD；
（2）已知：①C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），△H=+131.3kJ•mol-1，
②C（s）+CO2（g）⇌2CO（g），△H=+172.5kJ•mol-1
根据盖斯定律，①-②得：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），△H=131.3kJ•mol-1-172.5kJ•mol-1=-42.2kJ•mol-1，
故答案为：-42.2kJ•mol-1；
（3）甲醇发生氧化反应，应在负极通入，氧气发生还原反应，在正极放电，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，
故答案为：甲醇；O2+4H++4e-=2H2O；
（4）CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），
起始（mol）：2 1 0 0
变化（mol）：0.4 0.4 0.4 0.4
平衡（mol）：1.6 0.6 0.4 0.4
反应前后气体的体积不变，用物质的量代替浓度计算平衡常数，故k=
c(CO2)•c(H2)
c(CO)•c(H2O)=
0.4×0.4
1.6×0.6=0.17，
故答案为：0.17；
（5）①由图开始，实验Ⅱ与实验Ⅰ相比，反应速率加快，平衡时氮气的浓度不变，说明改变条件速率加快平衡不移动，该反应正反应是体积减小的放热反应，升高温度或增大压强、增大反应物浓度，可以增大反应速率，但平衡发生移动，故应是使用催化剂，
故答案为：使用催化剂；
②实验Ⅲ的温度比实验Ⅰ高，反应速率快，到达平衡时间缩短，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，平衡时氨气的浓度较实验Ⅰ低，故图象为：
，故答案为：
．
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