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(16分) 碳及其化合物有广泛的用途。

(1)反应C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1,达到平衡后,体积不变时,以下有利于提高H2产率的措施是 。

A.增加碳的用量  B.升高温度 C.用CO吸收剂除去CO  D.加入催化剂

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

则反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 的△H= kJ?mol-1。

(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),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,该电池负极反应式为 。

(4)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol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:

t / min

2

4

7

9

n(H2O)/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

①其它条件不变,降低温度,达到新平衡前v(逆)_____v(正)(填“>”、“<”或“=”) 。

②该温度下,此反应的平衡常数K=______ _____;

③其它条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡时CO的体积分数______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

 

(16分) (1)BC(4分,答1个对的得2分,全对得4分,见错0分)

(2)- 41.2(3分,没有“-”扣1分,数据算错得0分,全对得3分)

(3)CH3OH‑6e-+ H2O CO2+6H+ (2分)

(4)①< (2分); ②K=9/25或0.36(3分) ;③ 不变 (2分)

【解析】

试题分析:(1)反应C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1是吸热反应,所以提高氢气的产率,也即使平衡正向进行,升高温度,或减小生成物CO的浓度,但C是固体,增大碳的用量,不能使平衡正向移动,催化剂的使用只能加快反应速率,不能改变平衡,所以答案选BC;

(2)C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH= +131.3 kJ?mol-1, ①

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

所以根据盖斯定律反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 的△H=①-②=+131.3 kJ?mol-1-172.5kJ?mol-1=-41.2 kJ?mol-1;

(3)燃料电池中负极发生氧化反应,所以燃料在负极发生氧化反应,结合电解质溶液,则负极发生的反应是甲醇失去电子生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OH‑6e-+ H2O CO2+6H+ ;

(4)①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)是放热反应,所以降低温度平衡正向移动,则达到新平衡前反应正向进行,v(逆)< v(正);

②该温度下,达平衡时,H2O(g)和CO的浓度均是0.10mol/2.0L=0.05mol/L,CO2、H2的平衡浓度均是(0.16-0.10)mol/2.0L=0.03mol/L,所以此反应的平衡常数K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=0.032/0.052=0.36;

③该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应,所以其它条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),达到的新平衡与原平衡等效,平衡时CO的体积分数不变。

考点:考查盖斯定律、电化学反应原理、化学平衡的综合应用

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2015届广西桂林市高三上学期第一次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题

(17分)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,

产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下:

 

 

(注:NaCl熔点为801 ℃;AlCl3在181 ℃升华)

(1) 精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为:

① ________________________________________________________________________

② ________________________________________________________________________。

(2) 将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_________;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在__________。

(3) 在用废碱液处理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为:_____________________________

__________________________________________________________________。

(4) 镀铝电解池中,金属铝为________极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在,铝电极的主要电极反应式为_____________________________________。

(5) 钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是_________________。

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省韶关市高三第一次模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是

A.标准状况下,22.4 LCH4和CH3CH2OH的混合物所含分子数为NA

B.常温常压下,16 g14CH4所含中子数目为8 NA

C.0.2 mol的Na2O2和水完全反应转移的电子数为0.2 NA

D.0.1 L 3 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3NA

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省深圳市高三上学期第一次五校联考理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

(16分)醋酸是一种常见的弱酸。

(1)假如某醋酸溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L,c(H+)=1.3×10-3mol/L,则此时c(CH3COO-)约为

mol/L;计算此时醋酸的电离平衡常数,写出计算过程。[注: c平衡(CH3COOH)≈0.10mol/L,水的电离可忽略不计]

(2)为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率(观察镁条消失的时间)的影响,准备了以下化学用品:0.20 mol·L-1与0.40 mol·L-1的HCl溶液、0.20 mol·L-1与0.40 mol·L-1的CH3COOH溶液、4条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为298 K和308 K。

①酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下实验设计表:

实验

编号

温度

(K)

盐酸浓度

(mol·L-1)

醋酸浓度

(mol·L-1)

实验目的

a

298

0.20

 

I.实验a和b是探究 对镁与盐酸反应速率的影响;

II.实验a和c是探究 对镁与盐酸反应速率的影响;

III.实验a和d是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别

b

308

0.20

 

c

298

0.40

 

d

 

 

 

 

②若①中实验a镁条消失的时间是20 s,则镁条剩余质量与时间关系图如下图。假设:该反应温度每升高10 ℃,反应速率是原来的2倍;温度相同时,醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2,请在此图中大致画出“实验b”、“实验d”的镁条剩余质量与时间关系曲线,请注意必要的标注。

(3)镁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用,依据镁的性质、用途等回答下列问题:

已知:①Mg(s)+2H2O(g)===Mg(OH)2(s)+H2(g) ΔH1=-441 kJ·mol-1 

②H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH2=+242 kJ·mol-1 

③Mg(s)+O2(g)===MgO(s) ΔH3=-602 kJ·mol-1。

则氢氧化镁分解的热化学方程式是 。

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省深圳市高三上学期第一次五校联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想,其中不成立的是

A.Mg(NO3)2、NO2、O2 B.MgO、NO2、O2

C.Mg3N2、O2 D.MgO、NO2、N2

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省惠州市高三第一次调研考试化学试卷(解析版) 题型:选择题

设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是

A.1mol?L-1 NaHCO3溶液中的Na+数为NA

B.常温时,2.24LCO2所含的氧原子数为0.2NA

C.5.6g Fe与足量稀盐酸反应,转移电子数为0.2NA

D.标准状况下,2.24L CCl4所含分子数为0.1NA

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省广州市高三上学期第一次质量检测化学试卷(解析版) 题型:填空题

(16分)水煤气(CO 和H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:

C (s) + H2O(g) CO (g) +H2 (g) △H= +131.3 kJ?mol-1

(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而___________(增大 / 减小 / 不变)。

(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C (s)全部移走,平衡_______________(向左移 / 向右移 / 不移动)。

(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______(填序号)。

A.单位体积内每消耗1 mol CO的同时生成1molH2

B.混合气体总物质的量保持不变

C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等

D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等

(4)上述反应在t0时刻达到平衡(如下图),若在t1时刻改变某一条件,请在右图中继续画出t1时刻之后c(CO)随时间的变化。

① 缩小容器体积(用实线表示)。

② 降低温度(用虚线表示)。

(5)某温度下,将6.0 mol H2O(g)和足量的炭充入2 L的密闭容器中,发生如下反应,

C (s) + H2O(g) CO (g) +H2 (g),达到平衡时测得lgK= -1.0,求此温度下H2O(g)的

转化率(计算结果保留3位有效数字,要求写出计算过程)。

(6)己知:① C (s) + H2O(l) CO (g) +H2 (g) △H1

② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2 (g) △H 2

③ H2O (l)= H2 (g) +1/2 O2 (g) △H 3

则2C (s) + O2 (g) = 2CO2 (g)的△H = _________ ____。

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省广州市海珠区高三8月摸底考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

水溶液中能大量共存的一组离子是

A.K+、Ca2+、Cl-、SO42- B.Fe2+、H+、CO32-、ClO-

C.Mg2+、NH4+、Cl-、SO42- D.H+、Fe3+、NO3-、SCN-

 

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科目:高中化学 来源:2015届安徽省同步课时练(人教选修4)1.2 燃烧热能源试卷(解析版) 题型:选择题

氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为:

H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1

CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1

C8H18(l)+25/2O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1

CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是(  )

A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)

 

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