Question

【題目】煤燃燒后的主要產(chǎn)物是CO、CO2 ．

（1）已知：①C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H1=+131.3KJ/mol
②C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）△H2=+90.0kJ/mol
③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3
△H3=kJ/mol，在反應(yīng)①的體系中加入催化劑，△H1（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）以CO2為原料可制備甲醇：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol，向1L 的恒容密閉容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），測(cè)得CO2（g）和CH3OH（g）濃度隨時(shí)間的變化如圖1 所示．
①圖1中N表示的是（填化學(xué)式）；0～8min內(nèi)，以氫氣表示的平均反應(yīng)速率v（H2）=mol/（Lmin）．
②在一定條件下，體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與L和X的關(guān)系如圖2 所示，L和X分別表示溫度或壓強(qiáng)．X表示的物理量是（填“溫度”或“壓強(qiáng)”），L1 （填“＞”或“＜”） L2 ．
（3）向一體積為20L的恒容密閉容器中通入1molCO2發(fā)生反應(yīng)2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同溫度下各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)變化如圖3所示．1600℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，則此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ．
（4）草酸鋅可應(yīng)用于有機(jī)合成、電子工業(yè)等．工業(yè)上制取ZnC2O4的原理如圖4所示（電解液不參加反應(yīng)），Zn電極是（填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”）極．已知在Pb電極區(qū)得到ZnC2O4 ， 則Pb電極上的電極反應(yīng)式為

Answer 1

【答案】
（1）+41.3；不變
（2）CO2；0.28；壓強(qiáng)；＜
（3）0.0125
（4）陽；2CO2+2e﹣=C2O42﹣
【解析】解：（1）已知：①C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H1=+131.3KJ/mol
②C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）△H2=+90.0kJ/mol
③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3
蓋斯定律計(jì)算①﹣②得到CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3=+41.3kJ/mol，
在反應(yīng)①的體系中加入催化劑，催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，反應(yīng)的△H1不變，
所以答案是：+41.3；不變；（2）①結(jié)合化學(xué)平衡三行計(jì)算列式計(jì)算，向1L 的恒容密閉容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），測(cè)得CO2（g）和CH3OH（g）濃度隨時(shí)間的變化如圖1 所示，N起始量為1.00mol/L為二氧化碳，平衡后二氧化碳的為0.25mol/L，物質(zhì)的量為0.25mol，

	CO2（g）+	3H2（g）		CH3OH（g）+	H2O（g）
起始量（mol）	1	3		0	0
變化量（mol）	0.75	2.25		0.75	0.75
平衡量（mol）	0.25	0.75		0.75	0.75

反應(yīng)速率v（H2）= = =0.28mol/（Lmin）；
所以答案是：CO2；0.28；
②在一定條件下，體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與L和X的關(guān)系如圖2 所示，L和X分別表示溫度或壓強(qiáng)，反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，利用平衡影響原理分析，升溫平衡想吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行，圖像可知X增大CO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α），說明平衡正向進(jìn)行則X為增大壓強(qiáng)，L為溫度變化，溫度升高平衡逆向進(jìn)行，二氧化碳轉(zhuǎn)化率越大，溫度越低，則L1＜L2 ，
所以答案是：壓強(qiáng)；＜；（3）向一體積為20L的恒容密閉容器中通入1molCO2發(fā)生反應(yīng)2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同溫度下各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)變化如圖3所示．圖像中1600°C減少的為二氧化碳，平衡體積分?jǐn)?shù)為40%，1600℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，
設(shè)二氧化碳消耗濃度為x，

	2CO2（g）	═	2CO（g）+	O2（g）
起始量（mol/L）	0.05		0	0
變化量（mol/L）	x		x	0.5 x
平衡量（mol/L）	0.05﹣x		x	0.5x

=40%
x=0.025mol/L
平衡常數(shù)K= =0.0125，
所以答案是：0.0125；（4）利用電化學(xué)還原CO2制取ZnC2O4 ， 則Zn失電子，所以Zn在陽極上失電子生成鋅離子，即鋅與正極相連為陽極；Pb電極上CO2得電子生成C2O42﹣ ， 則其電極反應(yīng)為：2CO2+2e﹣=C2O42﹣；
所以答案是：陽；2CO2+2e﹣=C2O42﹣ ．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題．