Question

新華社2009年10月15日報道：全國農(nóng)村應(yīng)當在“綠色生態(tài)-美麗多彩-低碳節(jié)能-循環(huán)發(fā)展”的理念引導(dǎo)下，更好更快地發(fā)展“中國綠色村莊”，參與“亞太國際低碳農(nóng)莊”建設(shè)．可見“低碳循環(huán)”已經(jīng)引起了國民的重視，試回答下列問題：
（1）煤的氣化和液化可以提高燃料的利用率．
已知25℃，101kPa時：C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-126.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44kJ?mol^-1
則在25℃、101kPa時：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=

 

．
（2）高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應(yīng)為FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H＞0，已知在1100℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263．
①溫度升高，化學(xué)平衡移動后達到新的平衡，此時平衡常數(shù)K值

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）；
②1100℃時測得高爐中，c（CO₂）=0.025mol?L^-1，c（CO）=0.1mol?L^-1，則在這種情況下，該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)？

 

（填“是”或“否”），其判斷依據(jù)是

 

．
（3）目前工業(yè)上可用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇，有關(guān)反應(yīng)為CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ?mol^-1．現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，反應(yīng)過程中測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間的變化如圖所示．
①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

 

；
②下列措施能使 

c(CH3OH)

c(CO2)

 增大的是

 

（填符號）．
A．升高溫度   B．再充入H₂   C．再充入CO₂ D．將H₂O（g）從體系中分離    E．充入He（g），使體系壓強增大
（4）CO₂在自然界循環(huán)時可與CaCO₃反應(yīng)，CaCO₃是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mo1/L，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)蓋斯定律解答，從所求反應(yīng)出發(fā)，分析反應(yīng)物生成物的位置，通過加減可得；
（2）正確理解化學(xué)平衡常數(shù)K以及K與Qc 的關(guān)系，即可解答；
（3）①可利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，先求圖上有明顯的數(shù)據(jù)的物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，再求得答案．②分析平衡移動的同時還要看濃度變化；
（4）依據(jù)Ksp（CaCO₃）=c（Ca²⁺）×c（CO₃^2-）求算，注意兩溶液等體積混合后，濃度減半．

解答： （1）已知
①C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-126.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
③H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44kJ?mol^-1
據(jù)蓋斯定律，①-②÷2+③得：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=（-126.4kJ?mol^-1）-（-571.6kJ?mol^-1）÷2+（-44kJ?mol^-1）=+115.4KJ/mol
故答案為：+115.4KJ/mol；
（2）①FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H＞0，升溫時，平衡正向移動，K增大．
故答案為：增大；
②Qc=

c(CO2)

c(CO)

=

0.025mol/L

0.1mol/L

=0.25≠0.263≠K，反應(yīng)未達平衡；K=Qc時是化學(xué)平衡狀態(tài)，K≠Q(mào)c時未達平衡．
故答案為：否  因為Qc═

c(CO2)

c(CO)

=

0.025mol/L

0.1mol/L

=0.25≠0.263≠K；
（3）①v（CO₂）=

0.75mol/L

10min

=0.075mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，有v（H₂）=0.075mol/（L?min）×3=0.225mol/（L?min）
故答案為：0.225mol/（L?min）；
②使

c(CH3OH)

c(CO2)

增大，可以是平衡正向移動，或增大c（CH₃OH）或減小c（CO₂），
A、升溫時，平衡逆向移動，A錯誤；
B、充入H₂，平衡正向移動，且增大了c（CH₃OH），減小了c（CO₂），B正確；
C、再充入CO₂ ，平衡雖正向移動，c（CH₃OH）增大，但c（CO₂）增大更多，C錯誤；
D、分離出水，可使平衡正向移動，且增大了c（CH₃OH），減小了c（CO₂），D正確；
E、體系壓強增大了，但相關(guān)氣體分壓沒變，平衡不移動，E錯誤．
故答案為：BD；
（4）Ksp（CaCO₃）=c（Ca²⁺）×c（CO₃^2-），因為是等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，混合后c（CO₃^2-）=1×10^-4mol/L，則混合后c（CaCl₂）=c（Ca²⁺）=

2.8×10-9

1×10-4

=2.8×10^-5，混合前c（CaCl₂）=5.6×10^-5
故答案為：5.6×10^-5．

點評：本題考查范圍廣，難度較大，且要求能從圖象上找出數(shù)據(jù)，比較適合現(xiàn)在的高考．