Question

碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。

（1）根据下列反应的能量变化示意图，2C(s)+O2(g) =2CO(g)  △H=       。

（2）在体积为2L的密闭容器中，充人1 mol CO2和3mol H2，一定

    条件下发生反应：

    CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)   △H

    测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如右图所示:

    ①从反应开始到平衡，H2O的平均反应速率v(H2O)=              。

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是         （填编号）。

     A．升高温度              B．将CH3OH（g）及时液化移出

     C．选择高效催化剂    D．再充入l mol CO2和4 mol H2

（3） CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据：

弱电解质	H2CO3	NH3．H2O
电离平衡常数（ 25℃）	Ka1= 4．30 × 10一7  Ka2= 5．61× 10一11	Kb = 1．77× 10一5

现有常温下1 mol·L－1的( NH4)2CO3溶液，已知：NH4+水解的平衡常数Kh=Kw/Kb，

CO32-第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2。

①判断该溶液呈      （填“酸”、“中”、 “碱”）性，写出该溶液中CO32-

发生第一步水解的离子方程式                。

②下列粒子之间的关系式，其中正确的是                               。

   A．c(NH4+)＞c(HCO3-)＞ c(CO32-)＞(NH4+)

   B．c(NH4+)+c(H+)= c(HCO3-)+c(OH-)+ c(CO32-)

   C. c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol/L

   D. c(NH4+)+ c(NH3.H2O)=2 c(CO32-)+ 2c(HCO3-) +2c(H2CO3)

   （4）据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中，利用特

 殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示：通入CO的管口是     （填“c”或“d”），写出该电极的电极反应式：           。

 

 

Answer 1

(1)-221.0kJ/mol

(2) ①0.037mol/L.min   ②BD

(3) ①碱性  CO32-+H2O HCO3-+OH-     ②CD

(4)CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O

【解析】(1)根据能量变化图确定,

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol,C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=-172.5kJ/mol

由盖斯定律得, 2C(s)+O2(g) =2CO(g)  △H=-221.0kJ/mol。

（3）结合碳酸的Ka1，一水合氨的Kb知，该溶液显碱性，根据电荷元素守恒，

选C、D。

（4）根据原电池原理，结合溶液的碱性得，(4)CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O