Question

Ⅰ．CO和H2作为重要的燃料和化工原料，有着十分广泛的应用．（1）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1═-

Ⅰ．CO和H2作为重要的燃料和化工原料，有着十分广泛的应用．（1）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1═-393.5kJ?mol-1C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2═+131.3kJ?mol-1则反应CO（g）+H2（g）+O2（g）═H2O（g）+CO2（g）△H═______ kJ?mol-1．（2）利用反应CO（g）+H2（g）+O2（g）═CO2（g）+H2O（g）设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气（CO和H2物质的量之比为1：1）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质的一种新型电池．现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和NaCl溶液，反应装置以及现象如上图所示．则有：①燃料电池即电源的N极的电极反应式为______；②已知饱和食盐水的体积为1L，一段时间后，测得左侧试管中气体体积为11.2mL（标准状况），若电解前后溶液的体积变化忽略不计，而且电解后将溶液混合均匀，则此时溶液的pH为______．（3）在不同的温度下，将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行如下反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），得到如下数据： 实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO 1 650 4 2 1.6 2.4 6 2 900 2 1 0.4 1.6 3①实验1中以v（CO2）表示的平均反应速率为______（取2位小数）．②下列措施可能使上述反应中CO的转化率增大的是______（填序号）；A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．再加入一定量H2O（g） E．使用催化剂．

Answer 1

Ⅰ．（1）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol，
②C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ/mol，
根据盖斯定律，①-②得CO（g）+H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）+CO₂（g），△H=-393.5-131.3=-524.8kJ/mol，
故答案为：-524.8；
（2）①由图可知：电解饱和食盐水，阴极生成氢气，阳极生成氯气，氯气易溶于水，体积较小，则右端为阳极，所以N为原电池的正极，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应，电极反应式为：O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，
故答案为：O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；
②电极饱和食盐水，阴极发生了反应：2H⁺+2e^-═H₂↑，由2NaOH～H₂↑，阴极得到11.2mL标准状况下的气体，则n（OH^-）=

0.0112L

22.4L/mol

×2=0.001mol，
溶液中c（OH^-）=

0.001mol

1L

=0.001mol/L，c（H⁺）=

1×10?14

0.001

mol/L=1×10^-11mol/L，
所以pH=11，
故答案为：11；
（3）①、由表中数据可知，CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，v（CO）=

1.6mol 2L

6min

=

2

15

mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，
故v（CO₂）=v（CO）=

2

15

mol/（L?min）=0.13mol/（L?min），
故答案为：0.13mol/（L?min）；
②CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g），反应是气体体积不变的放热反应；
A．反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，一氧化碳转化率减小，故A不符合；
B．反应是放热反应，降低温度，平衡向正方向移动，一氧化碳转化率增大，故B符合；
C．反应前后气体体积不变，增大压强平衡不动，一氧化碳转化率不变，故C不符合；
D．再加入一定量H₂O（g），平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故D符合；
E．使用催化剂平衡不移动，所以一氧化碳转化率不变，故E不符合；
故答案为：BD．