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B.增大C.減小 D.無法判斷(2)水煤氣反應:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=131kJ·mol-1。工業生產水煤氣時,通常交替通入合適量的空氣和水蒸氣與煤炭反應,其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。專練44化學反應原理綜合題1.(1)①BD②吸收31.20.02MPa(2)①10②2HCOeq\o\al(\s\up11(-),\s\do4(3))eq\o(=,\s\up7(△))H2O+CO2↑+COeq\o\al(\s\up11(2-),\s\do4(3))③2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O解析:(1)①平衡時向容器中充入惰性氣體,各物質濃度不變,反應Ⅰ的平衡不移動,A錯誤;C(s)在反應過程中轉化成氣體,氣體質量增大,使氣體密度增大,直至反應達到平衡,B正確;由Ⅰ+Ⅱ得C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g),當該反應進行到底時,H2的體積分數為eq\f(2,3),但可逆反應不可能進行到底,故C錯誤;將炭塊粉碎,增大了炭與水蒸氣的接觸面積,可加快反應速率,D正確。②設反應達到平衡時,反應Ⅰ消耗xmolH2O(g)、反應Ⅱ消耗ymolH2O(g),由題中信息可得:Ⅰ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)起始量/mol:100變化量/mol:xxxⅡ.CO(s)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)變化量/mol:yyyy平衡量/mol:x-y1-x-yyx+y則x+y=50%×1、x-y=0.1,解得x=0.3、y=0.2,故整個體系的熱量變化為+131.4kJ·mol-1×0.3mol-41.1kJ·mol-1×0.2mol=+31.2kJ(吸收熱量)。平衡時氣體總物質的量是1.3mol,總壓強為0.26MPa,故反應Ⅰ的平衡常數Kp=eq\f(p(CO)·p(H2),p(H2O))=eq\f(\f(0.1,1.3)×0.26MPa×\f(0.5,1.3)×0.26MPa,\f(0.5,1.3)×0.26MPa)=0.02MPa。(2)①由Ka2=eq\f(c(COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)))·c(H+),c(HCOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))))=5.0×10-11、c(COeq\o\al(\s\up11(2-),\s\do4(3)))∶c(HCOeq\o\al(\s\up11(-),\s\do4(3)))=1∶2,可得c(H+)=1.0×10-10mol·L-1,pH=-lgc(H+)=10。②再生塔中產生CO2的同時生成K2CO3,說明KHCO3在水蒸氣加熱條件下發生分解反應。③由題意知,CO2在陰極得到電子生成C2H4,圖中質子交換膜提示有H+參與反應,故陰極反應式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。2.(1)3H2(g)+6C(石墨,s)=C6H6(l)ΔH=+49.1kJ·mol-1(2)eq\r(Kypx)(3)100.8(4)①正2COeq\o\al(\s\up11(2-),\s\do4(2))+CO2=2COeq\o\al(\s\up11(2-),\s\do4(3))+C②3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-解析:(1)由題給燃燒熱數據可得,①H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1=-285.8kJ·mol-1,②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1,③C6H6(l)+eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-3267.5kJ·mol-1,根據蓋斯定律,目標方程式可由3×①+6×②-③得到,其ΔH=(-285.8kJ·mol-1)×3+(-393.5kJ·mol-1)×6-(-3267.5kJ·mol-1)=+49.1kJ·mol-1,故H2(g)與C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學方程式為3H2(g)+6C(石墨,s)=C6H6(l)ΔH=+49.1kJ·mol-1。(2)溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比,比例系數為ymol·L-1·kPa-1,因此當大氣壓強為pkPa,大氣中CO2(g)的物質的量分數為x時,溶液中CO2(aq)濃度為ypxmol·L-1。設溶液中H+濃度為amol·L-1,由反應②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCOeq\o\al(\s\up11(-),\s\do4(3))(aq),可得c(HCOeq\o\al(\s\up11(-),\s\do4(3)))=c(H+)=amol·L-1,c[CO2(aq)]=ypxmol·L-1,則K=eq\f(a2,ypx),解得a=eq\r(Kypx)。(3)平衡體系總壓為46kPa,則由2MHCO3(s)eq\o(,\s\up7(△))M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)可得p(H2O)=p(CO2)=23kPa,Kp=23×23。若保持溫度不變,設開始先通入CO2的壓強為xkPa,平衡時水蒸氣分壓為5kPa時,可列“三段式”:2MHCO3(s)eq\o(,\s\up7(△))M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)起始/kPa0x轉化/kPa55平衡/kPa55+xKp=23×23=5×(5+x),解得x=100.8,故為使平衡時水蒸氣分壓小于5kPa,CO2(g)初始壓強應大于100.8kPa。(4)Li-CO2電池的總反應式為4Li+3CO2=2Li2CO3+C。①電池中,鋰為負極,CO2在正極發生電化學反應,由電池總反應式可得正極反應為3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C;結合步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ,可得步驟Ⅲ的離子方程式為2COeq\o\al(\s\up11(2-),\s\do4(2))+CO2=2COeq\o\al(\s\up11(2-),\s\do4(3))+C。②介質呈堿性,應用OH-配平,CO2在堿性介質中電還原為正丙醇,電極反應方程式為3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-。3.(1)溴(或Br)(2)24.8eq\f(100×(20.0×103-12.4×103),(24.8×103)2)(3)①大于②Kp1·Kp2大于設T′>T,即eq\f(1,T′)<eq\f(1,T),由圖可知:lgKp2(T′)-lgKp2(T)>|lgKp1(T′)-lgKp1(T)|=lgKp1(T)-lgKp1(T′)則lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)],K(T′)>K(T)(4)0.5解析:(1)根據題給信息“得到一種紅棕色液體”,且含有一種新元素,結合鹵素的性質,可知所得液體中含有的新元素應為溴(或Br)。(2)結合BaPtCl6(s)?BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)可得376.8℃時K′p=1.0×104Pa2=p2(Cl2),則平衡時p(Cl2)=eq\r(1.0×104)Pa=1.0×102Pa=0.1kPa。相同溫度、相同容積下,氣體物質的量之比等于壓強之比,設平衡時I2減小的壓強為xkPa,根據三段式法得I2(g)+Cl2(g)?2ICl(g)起始壓強/(kPa):20.00轉化壓強/(kPa):xx2x平衡壓強/(kPa):20.0-x0.12x根據平衡時總壓強為32.5kPa得(20.0-x)+0.1+2x=32.5,解得x=12.4,則平衡時pICl=12.4kPa×2=24.8kPa。結合上述分析可知反應2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的平衡常數K=eq\f(p(Cl2)×p(I2),p2(ICl))=eq\f(100×(20.0×103-12.4×103),(24.8×103)2)[或eq\f(0.1×(20.0-12.4),24.82)]。(3)①結合圖像lgKp2~eq\f(1,T)×103可知,隨橫坐標逐漸增大,即溫度逐漸降低,lgKp2逐漸減小,即平衡逆向移動,說明該反應的正反應為吸熱反應,即ΔH大于0。②結合題中信息可知Kp1=eq\f(p2(NOCl)×p(I2),p2(NO)×p2(ICl))、Kp2=eq\f(p2(NO)×p(Cl2),p2(NOCl)),故反應2ICl(g)?I2(g)+Cl2(g)的平衡常數K=eq\f(p(Cl2)×p(I2),p2(ICl))/r/
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