Question

（2010•顺义区一模）近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛．

Answer 1

解题思路：（1）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；

（2）燃料电池中，正极上是氧气得电子的反应；

（3）根据电解池的工作原理和电极方程式来计算；

（4）①利用化学反应速率的计算公式计算；

②根据平衡常数的表达式进行计算；

③利用转化率与消耗量和起始量的关系计算并判断反应热；

④从等效平衡的角度分析．

（1）根据题意得CH₄（g）+[3/2]O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H₁=-607.3KJ/mol①，CO （g）+[1/2]O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-283kJ/mol②，

根据盖斯定律，①+②可得反应CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l） 的△H=-607.3KJ/mol+（-283kJ/mol）=-890.3KJ/mol，故答案为：-890.3KJ/mol；

（2）燃料电池中，正极上是氧气得电子的反应，当以KOH溶液为电解质时，氧气得电子的反应为：O₂+4e^_+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂+4e^_+2H₂O=4OH^-；

（3）用石墨做电极电解饱和食盐水的电极反应为：2Cl^-+2H₂O

通电

.

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，当两极共收集到标准状况下的气体1.12L（0.05mol）时，

则生成氢氧化钠的物质的量是0.05mol，所以C_OH-=[0.05mol/0.5L]=0.1mol/L，所以PH=13，故答案为：2Cl^-+2H₂O

通电

.

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；13；

（4）①v（CO₂）=

1.6mol

2L

5min=0.16mol/（L•min）=v（H₂），故答案为：0.16mol•（L•min）^-1；

②验2和实验3反应温度相等，则反应的平衡常数相等，可根据实验2计算平衡常数，

H₂O（g）+CO（g）

CO₂（g）+H₂（g）

初始 0.5mol/L 1mol/L 0 0

转化 0.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l 0.2mol/l

平衡 0.3mol/L 0.8mol/L0.2mol/l 0.2mol/l

K=[0.2×0.2/0.3×0.8]=0.17，故答案为：0.17；

③实验1中CO的转化率为[4mol−2.4mol/4mol]×100%=40%，实验2中CO的转化率为[2mol−1.6mol/2mol]×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，

则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，该反应放热，故答案为：放；

④若实验3要达到与实验2等效的平衡状态，则所加入物质的物质的量之比等于初始原料的配比数，即b=2a，故答案为：b=2a．

点评：

本题考点： 原电池和电解池的工作原理；用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学平衡常数的含义；化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查化学平衡和化学反应速率等知识，做题时注意把握影响平衡移动的因素以及平衡常数的有关计算，此为化学平衡常考查问题．