解题思路:(1)利用平衡常数计算,Ⅰ反应v正=v逆,则达平衡状态,K=
0.1×0.6
0.06]=1,计算出反应的浓度幂之积,与平衡常数比较,然后进行判断;
(2)利用三段式法计算,固体对反应速率和化学平衡都没有影响,加入碳粉,水蒸气的转化率不变;
(3)Cu2O能被CO还原生成CO2和Cu,该反应为可逆反应;
(4)通入CO的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为2CO-4e-+2CO32-=4CO2,通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极,发生还原反应,
电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-.
(1)利用平衡常数计算,Ⅰ反应v正=v逆,则达平衡状态,K=[0.1×0.6/0.06]=1,反应Ⅱ中[0.5×0.4/0,06]>1,则反应未达到平衡,平衡向逆反应方向移动,则v正<v逆,
反应Ⅳv正=v逆,说明反应达平衡状态,则有
0.3×c(H2)
0.12= 1,c(H2)=0.4/mol•L-1,故答案为:①v正<v逆; ②0.40;
(2)设平衡时转化水蒸气为xmol,
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)
起始:1.0mol 0 0
转化:x x x
平衡:(1-x) x x
[1−x+x+x/1=1.25,x=0.25(mol),平衡时水蒸气的转化率为
0.25
1×100%=25%,
固体对反应速率和化学平衡都没有影响,加入碳粉,水蒸气的转化率不变,故答案为:25%;不变;
(3)Cu2O能被CO还原生成CO2和Cu,该反应为可逆反应,反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,反应为Cu2O+CO
2Cu+CO2,
故答案为:Cu2O+CO
2Cu+CO2;
(4)通入CO的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为2CO-4e-+2CO32-=4CO2,通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极,发生还原反应,
电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-,故答案为:2CO-4e-+2CO32-=4CO2; O2+4e-+2CO2=2CO32-.
点评:
本题考点: 化学平衡的计算;电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素.
考点点评: 本题考查化学平衡计算,以及电化学知识,题目难度中等,本题注意平衡常数的利用.
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