Question

工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：

CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)          △H＝－41 kJ/mol

某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol	达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
CO	H2O	CO2	H2
①	1	4	0	0	t1	放出热量：32.8 kJ
②	2	8	0	0	t2	放出热量：Q

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量         （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。

（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为                  %。

（3）计算容器②中反应的平衡常数K=                    。

（4）下列叙述正确的是              （填字母序号）。

      a．平衡时，两容器中H₂的体积分数相等

b．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ

c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d．容器①中，化学反应速率为：

（5）已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)   ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：                               。

（6）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）                  。

（7）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用图中所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式：        。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合反应式解释）          。

Answer 1

（1）小于（答“<”不扣分）（1分）

（2）80（1分）

（3）1    （4）a （5）2CO(g) + O₂(g) === 2CO₂(g)    △H = -566 kJ/mol 

（6）3CO₂ + 5OH^- === 2CO₃^2- + HCO₃^- + 2H₂O

（7）① 2O^2- - 4e^- == O₂↑（同时写出C + O₂ ==CO₂不扣分）

或 C + 2O^2- - 4e^- == CO₂↑

通电