Question

【题目】（1）已知碳单质的燃烧热为－393.5 kJmol-1，CO的燃烧热为－283kJmol-1，写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式______________________________________。

（2）以CO为燃料，可以制成燃料电池。以CO为燃料，熔融碳酸盐为电解质的燃料电池正极通入的气体是_____________，负极的电极反应式____________________________。

（3）CO是汽车尾气之一，严重污染空气，在汽车上安装尾气处理器，发生反应：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。

现在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol发生上述反应，随温度（T）、压强（P）和时间（t）的变化曲线如图所示。请回答下列问题：

①曲线I、II、III对应反应从开始到平衡时用CO2表示的平均反应速率分别为V(I)、V(II)、V(III)，则三者大小关系为______________。

②该反应△H__________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；曲线II对应平衡常数K=_________；

曲线II对应的反应达平衡后，再通入2molNO和2molCO并保持温度不变，则再达平衡时NO的转化率将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

③若维持温度为T2压强为P2的条件下，按下列四种方法改变起始物质的用量，达到平衡后，CO2的浓度为0.8 mol·L－1的是______________________________。

A．4mol NO＋4 mol CO B．2 mol N2+2 mol CO2

C．1mol NO＋1mol CO＋1 mol N2+2 mol CO2 D．1mol NO＋2mol N2＋2 mol CO2

Answer 1

【答案】 2C（s）+ O2（g）= 2CO（g）△H=-221kJmol-1 O2 、CO2 CO-2e- + CO32- = 2CO2 V(I) ＞V(III) ＞V(II) ＜ 160 增大 AC

【解析】试题分析：（1）根据碳单质的燃烧热写碳完全燃烧的热化学方程式，根据CO的燃烧热写CO燃烧的热化学方程式，根据盖斯定律写碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式。

（2）以CO为燃料，熔融碳酸盐为电解质的燃料电池正极反应是，负极是CO失电子生成CO2。

（3）CO是汽车尾气之一，严重污染空气，在汽车上安装尾气处理器，发生反应：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。

现在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol发生上述反应，随温度（T）、压强（P）和时间（t）的变化曲线如图所示。请回答下列问题：

①根据曲线的拐点时间来确定化学反应速率的大小。

②根据温度对化学平衡的影响知识来回答△H；根据三段式来进行计算曲线II对应平衡常数；据化学平衡移动的影响因素来确定转化率的变化；。

③根据等效平衡原理分析。

解析：（1）碳完全燃烧的热化学方程式①H=－393.5 kJmol-1， CO燃烧的热化学方程式②－283kJmol-1 ，根据盖斯定律，①×2－②×2得碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式2C（s）+ O2（g）= 2CO（g）△H=-221kJmol-1。

（2）以CO为燃料，熔融碳酸盐为电解质的燃料电池正极反应是，所以正极通入O2 、CO2；负极是CO失电子生成CO2，电极反应为CO-2e- + CO32- = 2CO2。

（3）①根据“先拐先平”速率快，CO2表示的平均反应速率V(I) ＞V(III) ＞V(II)。

②根据曲线II、III，可知 ,升高温度CO2的含量降低，△H<0；

曲线II对应的反应达平衡后，再通入2molNO和2molCO并保持温度不变，相当于加压，再达平衡时NO的转化率将增大；

③维持温度为T2压强为P2的条件下，根据等效平衡原理，为等比等效，故AC正确。