(1)将不同量的CO(g)和H 2 O(g)分别通入体积2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H 2 O(g)⇌CO

(1)将不同量的CO(g)和H 2 O(g)分别通入体积2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H 2 O(g)⇌CO 2 (g)+H 2 (g),得到如下两组数据:
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 3
①实验1中以v(CO 2 )表示的反应速率为______(第二位小数)
②该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应.
③求实验2的平常常数K,要求写出计算过程,结果取二位小数
(2)已知在常温常压下:①2CH 3 OH(1)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+4H 2 O(1)△H=-1451.6kJ/mol
②2CO(g)+O 2 (g)=2CO 2 (g)△H=-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式______
(3)甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池,装置如图,该电池通过K 2 CO 3 溶液吸收反应生的CO 2 .则负极的电极反应为______.
(4)CaCO 3 的K SP =2.8×10 -9 .将等体积CaCl 2 溶液与Na 2 CO 3 溶液混合,若Na 2 CO 3 溶液的浓度为2×10 -4 mol/L,则生成沉淀所需该CaCl 2 溶液的最小浓度为______.
vv之剑123 1年前 已收到1个回答 举报

风的mm随风而动 幼苗

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(1)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(CO 2 )=v(CO)=
2
15 mol/(L•min)=0.13mol/(L•min),
故答案为:0.13mol/(L•min);
②、实验1中CO的转化率为
4mol-2.4mol
4mol ×100%=40%,实验2中CO的转化率为
2mol-1.6mol
2mol ×100%=20%,则实验1的转化率大于实验2,则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应放热,
故答案为:放热;
③、平衡时CO的物质的量为1.6mol,则:
CO(g)+H 2 O(g)⇌CO 2 (g)+H 2 (g),
开始(mol):2 10 0
变化(mol):0.4 0.4 0.4 0.4
平衡(mol):1.6 0.6 0.4 0.4
该反应前后气体体积不变,故利用物质的量代替浓度计算平衡常数,故900℃时该反应平衡常数k=
0.4×0.4
1.6×0.6 =0.17,
故答案为:0.17;
(2)已知:①2CH 3 OH(1)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+4H 2 O(1)△H=-1451.6kJ/mol
②2CO(g)+O 2 (g)=2CO 2 (g)△H=-566.0kJ/mol
根据盖斯定律,①-②得2CH 3 OH(1)+2O 2 (g)=2CO(g)+4H 2 O(1),故△H=(-1451.6kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)=
885.6kJ/mol,即CH 3 OH(l)+O 2 (g)=CO(g)+2H 2 O(l)△H=-442.8kJ/mol,
故答案为:CH 3 OH(l)+O 2 (g)=CO(g)+2H 2 O(l)△H=-442.8kJ/mol;
(3)总的电池反应式为:2CH 3 OH+3O 2 +2CO 3 2- =4HCO 3 - +2H 2 O,甲醇发生氧化反应,在负极放电,氧气发生还原反应,在正极放电,正极电极反应式为3O 2 +12e - +12HCO 3 - =12CO 3 2- +6H 2 O,总反应是减去正极反应式可得负极电极反应式为:
2CH 3 OH+14CO 3 2- +4H 2 O-12e - =16HCO 3 - ,即CH 3 OH+7CO 3 2- +2H 2 O-6e - =8HCO 3 -
故答案为:CH 3 OH+7CO 3 2- +2H 2 O-6e - =8HCO 3 -
正极电极反应式为3O 2 +12e - +6H 2 O=12OH -
(4)由混合后碳酸根浓度为1×10 -4 mol/L,混合后使碳酸根沉淀,
需要钙离子的最小浓度为
2.8×1 0 -9
1×1 0 -4 mol/L=2.8×10 -5 mol/L,
原氯化钙浓度为混合后钙离子浓度的2倍,故原氯化钙的浓度为2×2.8×10 -5 mol/L=5.6×10 -5 mol/L,
故答案为:2.8×10 -5 mol/L.

1年前

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