- 试题详情及答案解析
- (16分)某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知:C(s)+O2(g) CO2(g) △H=-393kJ•mol-1;
2CO (g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ•mol-1
(1)将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化(制得CO、H2),该反应的热化学方程式为 。
(2))将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中,发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组序
| 温度/℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需时间/min
|
H2O
| CO
| CO2
|
1
| 500
| 4
| 8
| 3.2
| 4
|
2
| 750
| 2
| 4
| 0.8
| 3
|
3
| 750
| 2
| 4
| 0.8
| 1
|
①该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②实验1中,0~4min时段内,以v(H2)表示的反应速率 为 。
③实验2达到平衡时CO的转化率为 。
④实验3与实验2相比,改变的条件是 ;
请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线,并作必要的标注。
(3)在载人航天器中应用电化学原理,以Pt为阳极,Pb(CO2的载体)为阴极,KHCO3溶液为电解质溶液,还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO,总反应的化学方程式为:2CO22CO+O2,若阳极为溶液中的OH-放电,则阳极的电极反应式为 。
(4)将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒,其反应方程式为 。- 答案:(1)(2分)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H=+132kJ•mol-1
(2)①放热(2分) ②0.8mol/(L·min) (2分)
③20%((2分) ④加催化剂(2分) [画曲线见右图] (2分)
(3)(2分)4OH--4e-=O2↑+2H2O
(4)(2分)CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3 - 试题分析:(1)已知:①C(s)+O2(g) CO2(g) △H=-393kJ•mol-1;②2CO (g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566kJ•mol-1;③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ•mol-1,根据盖斯定律:①—②×1/2—③×1/2得该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+132kJ•mol-1;(2)①根据题给反应和等效平衡知识知,温度为500℃时,起始容器中加入2molH2O、4molCO时,达平衡后CO2的物质的量为1.6mol,750℃时达平衡后CO2的物质的量为0.8mol,则升高温度,平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应。②根据题给反应知,v(H2)= v(CO2),实验1中,0~4min时段内,v(H2)=3.2÷(1×4)="0.8" mol/(L·min);③分析题给数据知,实验2达到平衡时CO的转化率=0.8/4×100%=20%;④实验3与实验2相比,化学平衡没有移动,只是缩短了达平衡时间,容器的体积恒定为1L,故改变的条件是加催化剂;图像见答案;(3)电解过程中若阳极为溶液中的OH-放电,则阳极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O;(4)将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒银,其反应方程式为CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。
考点:考查热化学方程式书写、盖斯定律,化学反应速率和化学平衡,电极反应式、化学方程式的书写。