问题 填空题

能源问题是当前世界各国所面临的严重问题,同时全球气候变暖,生态环境问题日益突出,开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学工作者的研究方向.

I.氢气通常用生产水煤气方法制得.其中CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0.在850℃时,平衡常数K=1.

(1)若降低温度到750℃时,达到平衡时K______1(填“大于”、“小于”或“等于”)

(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2,则:

①当x=5.0时,上述反应向______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行.

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是______.

③在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a______b(填“大于”、“小于”或“等于”)

II.已知4.6g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量136kJ,1mol液态水转化为气体水吸收44kJ的热量.

(3)请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式______.

(4)将0.1mol乙醇在足量氧气中燃烧,得到的气体全部通入到100mL 3mol/L NaOH溶液中,忽略HCO-3的电离,则所得溶液中c(CO2-3)______c(HCO-3)(填“大于”、“小于”或“等于”,)原因是______(用文字叙述).

答案

I.(1)降低温度,平衡向放热方向移动,该反应为放热反应,即向正反应方向移动,平衡常数K增大,故答案为:大于;

(2)①此时的浓度商Qc=

5×1
1×3
=1.67,大于平衡常数1,故平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;

②平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数,即

1×x
1×3
<1,解得x<3,故答案为:x<3;

③增大一种生产物(氢气)的体积分数,平衡向逆反应方向移动,平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的,故答案为:小于;

II.(3)4.6g乙醇的物质的量为

4.6g
46g/mol
=0.1mol,

所以1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为136kJ•mol×0.1mol×10=1360kJ,

1mol液态乙醇完全燃烧生成3mol水,3mol液态水转化为气体水吸收热量44kJ×3=132kJ,

所以1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出热量为1360kJ-132kJ=1228kJ,

所以乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1228kJ/mol,

故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1228kJ/mol;

(4)令碳酸钠的物质的量为xmol,碳酸氢钠的物质的量为ymol,则:

根据碳原子守恒有xmol+ymol=0.2mol,

根据钠原子守恒有2xmol+ymol=0.1L×3mol/L,

联立方程,解得x=0.1,y=0.1,

生成的碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量相等,CO32-水解程度大于HCO3-水解程度,故溶液中c(CO2-3)小于c(HCO-3).

故答案为:小于;生成的碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量相等,CO32-水解程度大于HCO3-水解程度.

单项选择题
多项选择题