Question

Ⅰ以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工业．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H₂O（g）



CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1，
该反应在常温下______自发进行（填“能”与“不能”）；在一体积为2L的密闭容器中，加入1molC和2mol H₂O（g），达平衡时H₂O的转化率为20%，请计算此时的平衡常数______
（2）目前工业上有一种方法是用CO与H₂反应来生产甲醇．

化学键	C-O	C-H	H-H	C≡O	O-H
键能 kg/mol-1	358	413	436	1072	463

已知生成气态甲醇，CO里面含C≡O．请写出该反应的热化学方程式为______
（3）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N₂（g）+3H₂（g）



2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol


在一体积不变的容器中，当合成氨反应达到平衡后，在t₁时升高温度，t₂重新达到平衡，t₃时充入氮气，t₄时重新达到平衡，t₅时移去一部分产物，t₆时又达到平衡，请在下面的反应速率与时间关系图中画出t₁到t₅逆反应速率、t₅到t₆正反应速率的变化情况．
（4）氢气可用于生产燃料电池，丙烷气体也可以．美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料，一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O^2-．则通丙烷的电极发生的电极反应为______
Ⅱ沉淀物并非绝对不溶，且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同，同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变．已知AgCl+Cl^-=[AgCl₂]^-，如图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况．由以上信息可知：
（1）由图知该温度下AgCl的溶度积常数为______．
（2）AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况（先变小后变大）的原因是：______．

Answer 1

Ⅰ（1）该反应为熵增大，焓增大的反应，由△G=△H-T△S，△G＜0反应可自发进行，可知该反应在高温时可以自发进行，常温下难以自发进行．
参加反应的水的物质的量为2mol×20%=0.4mol，则
对于反应       C（s）+H₂O（g）

CO（g）+H₂（g），
开始（mol）：1      2               0       0
变化（mol）：0.4              0.4     0.4
平衡（mol）：1.6              0.4       0.4
所以平衡时H₂O的浓度为

1.6mol

2L

=0.8mol/L，CO和H₂的浓度为

0.4mol

2L

=0.2mol/L，
所以平衡常数k=

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

=

0.2×0.2

0.8

=0.05，
故答案为：不能自发进行；0.05；
（2）对于CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反应热△H=1072KJ/mol+2×436KJ/mol-（413KJ/mol×3+358KJ/mol+463KJ/mol ）=-116 KJ/mol，
所以该反应的热化学方程式为CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-116 KJ/mol，
故答案为：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-116 KJ/mol；
（3）在t₁时升高温度，正逆反应速率都增大，反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，逆反应速率增大多，t₂重新达到平衡，平衡时速率比原来高；
t₃时充入氮气，平衡向正反应移动，生成物氨气的浓度增大，逆反应速率增大，t₄时重新达到平衡；
t₅时移去一部分产物，氨气浓度降低，平衡向正反应移动，反应物浓度降低，正反应速率降低，t₆时又达到平衡．
据此作图为



，故答案为：



；
（4）负极发生氧化反应，所以丙烷应在负极上通入，丙烷失去电子与氧离子反应，生成二氧化碳和水，电极反应式为C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O，
故答案为：C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O；
Ⅱ（1）由图可知AgCl的溶度积Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）?c（Cl^-）=10^-5×10^-7=10^-12，故答案为：10^-12；
（2）开始Cl^-抑制了AgCl的溶解，所以Ag⁺浓度变小了，但Cl^-浓度增大使AgCl形成[AgCl₂]^-络合物：AgCl+Cl^-=[AgCl₂]^-，所以Ag⁺浓度又变大了，
故答案为：开始Cl^-抑制了AgCl的溶解，所以Ag⁺浓度变小了，但Cl^-浓度增大使AgCl形成[AgCl₂]^-络合物：AgCl+Cl^-=[AgCl₂]^-，所以Ag⁺浓度又变大了．