H2O | CO | CO2 | H2 | |
甲 n/mol | 0.10 | 0.30 | 0.10 | 0.50 |
乙 n/mol | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 |
c9ld2b 幼苗
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(1)在25℃、101kPa时,H2与O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的热量,其热化学方程式为:H2(g)+[1/2]O2(g)═H2O(g)△H=-241.8 kJ/mol,
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
②CO(g)+[1/2]O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③H2(g)+[1/2]O2(g)═H2O(g)△H=-241.8 kJ/mol,
根据盖斯定律,①-③-②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1,由于该反应为吸热反应,所以升高温度平衡正移,K增大;
故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1,增大;
(2)①甲容器中:Qc=
c(CO2)c(H2)
c(CO)c(H2O)=[0.1×0.5/0.3×0.1]=[5/3]>1=K,所以反应向逆反应进行;
令参加反应的CO的物质的量为nmol,则:
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
开始(mol):0.10.1 0 0
变化(mol):n n n n
平衡(mol):0.1-n0.1-nn n
由于反应前后气体的体积不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,故[n×n
(0.1−n)(0.1−n)=1,解得n=0.05,故CO的转化率为
0.05mol/0.1mol]×100%=50%,
②在t2时刻因改变条件,CO2浓度逐渐增大,CO浓度逐渐减小,所以平衡正移,又因为△H<0,故改变条件为:降低温度、增加水蒸气浓度或减小氢气浓度;故答案为:降低温度、增加水蒸气浓度或减小氢气浓度.
(3)以CO为燃料制作燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入CO,电解质是熔融碳酸盐,依据原电池反应原理可知负极是一氧化碳失电子发生氧化反应生成二氧化碳的过程,根据电解质环境是熔融碳酸盐和电子守恒得到负极电极反应为:CO+CO32-→2CO2+2e-;
若使用该电池电解熔融Al2O3制取10.8g Al,结合电解反应化学方程式计算,2Al2O3
通电
.
4Al+3O2↑;n(Al)=[10.8g/27g/mol]=0.4mol
依据电子守恒得到:O2~4e-~[4/3]Al,
则理论上需要氧气物质的量为0.3mol,氧气的体积为(标准状况下) 6.72L;故答案为:CO+CO32-→2CO2+2e-;6.72
点评:
本题考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素.
考点点评: 本题考查本题考查了热化学方程式,原电池原理的应用,电解计算,化学平衡常数的计算,化学方程式的电子守恒的计算应用,题目难度中等.
1年前
1年前1个回答
1年前1个回答
开发和利用清洁而又高效的新能源,是21世纪人类面临的重要课题。
1年前1个回答
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