Question

（2010?江苏一模）现代工业将煤炭气化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO₂等的排放，又可以扩大水煤气的广泛用途．
（1）已知：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）；△H₁，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）；△H₂．
则反应C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；△H=

△H1-△H2

2

．（用含△H₁、△H₂的代数式表示）
（2）CO和H₂在一定条件下合成甲醇的反应为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；△H₃．现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H₂的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2．

①该反应的△H₃

＜

0（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K₁

＞

K₂．
②将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，可采取的措施有

升温或减压

．
（3）某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态K₂CO₃为电解质．写出该燃料电池负极的电极反应式：

CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂

．

Answer 1

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）①根据图1升判断出温度对平衡的影响，从图象可以看出，升高温度，甲醇的物质的量减少，说明正反应是放热反应；根据正反应是放热反应，温度降低，平衡正向移动，平衡常数增大；
②根据图2，分析反应进行到T₃时，反应达平衡，然后温度越高，φ（CH₃OH）越小，平衡向逆反应进行，说明正反应放热，然后根据外界条件对化学平衡的影响来解答；
（3）根据电池反应式=正极反应式+负极反应式，写出负极反应式．

解答：解：（1）2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₁ ①
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂ ②
盖斯定律得①-②得：2C（s）+2H₂O（g）?2CO（g）+2H₂（g）△H₁-△H₂，
则反应C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=

△H1-△H2

2

；
故答案为：

△H1-△H2

2

；
（2）①图1可以看出，甲醇的物质的量为0.6mol的曲线温度大，说明升高温度，甲醇的物质的量减少，即平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，所以△H₃＜0；
因正反应是放热反应，温度降低，平衡正向移动，平衡常数增大，所以说低温时平衡常数大；
故答案为：＜；＞；
②因正反应为放热反应，同时是气体化学计量数减小的反应，所以可通过升温、减压等措施使平衡逆向移动，故答案为：升温或减压；
（3）电池的总反应为：2CO+O₂=2CO₂，正极反应为2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-，所以负极的电极反应式为：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂，故答案为：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂．

点评：本题主要考查了热化学方程式、化学平衡移动等知识，原电池原理的应用，电极书写方法，难度中等，要能够从图中提取信息．