Question

（13分）碳及其化合物有廣泛的用途。

（1）寫出用碳棒作電極電解飽和食鹽水的離子方程式：　　　　　　　    　　　　　　　。

（2）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣。反應為：C(s)＋H₂O(g)      CO(g)＋H₂(g)  

ΔH=" +131.3" kJ?mol^-1，以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H₂O的平衡轉化率的是  。

A．升高溫度　        B．增加碳的用量      C．加入催化劑        D．用CO吸收劑除去CO

（3）將一定量的CO(g)和H₂O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發生以下反應：CO(g)＋H₂O(g)      CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下數據：

溫度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	達到平衡所 需時間/min
H2O	CO	H2	CO
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

通過計算求出該反應的平衡常數(寫出計算過程，結果保留兩位有效數字)。

（4）工業生產是把水煤氣中的混合氣體經過處理后獲得的較純H₂用于合成氨。合成氨反應原理為：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＝^-92.4kJ?mol^-1。實驗室模擬化工生產，分別在不同實驗條件下反應，N₂濃度隨時間變化如下圖。

請回答下列問題：

①與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為                              ，判斷依據是                                                                。

②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請在下圖中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH₃濃度隨時間變化的示意圖。

 

Answer 1

【答案】

（共13分） （1）2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑（２分。寫成化學方程式，扣1分；沒配平、沒寫條件及沒有氣體上升符號總共扣1分）

（2）AD（２分。對1個1分，錯1分扣1分，直到0分）

（3）0.17（４分。列式2分，可用物質的量也可用物質的量濃度；平衡常數的表達式1分；代數計算及結果1分，用物質的量代入計算扣1分。）

（4）使用催化劑（１分）；實驗Ⅱ與實驗Ⅰ平衡狀態相同，而實驗Ⅱ達到平衡所需時間短（２分。兩點各1分）

（5）（2分，縱坐標起點可以大于0。Ⅲ比Ⅰ快1分，比Ⅰ少1分）

【解析】

試題分析：（1）惰性電極電解飽和食鹽水的生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鈉，所以該反應的離子方程式是2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑。

（2）正反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，水蒸氣的轉化率增大，A正確；碳固體，增加固體碳的質量，平衡不移動；催化劑能同等程度改變正逆反應速率，但平衡不移動，B和C不正確；D中降低生成物的濃度，平衡向正反應方向移動，水蒸氣的轉化率增大，D正確，答案選AD。

（3）          CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)

起始量（mol）    2     1          0      0

轉化量（mol）   0.4   0.4         0.4    0.4

平衡量（mol）   1.6   0.6         0.4    0.4

所以該反應的平衡常數K＝

（4）①實驗Ⅱ與實驗Ⅰ平衡狀態相同，而實驗Ⅱ達到平衡所需時間短，所以實驗Ⅱ使用的條件只能是催化劑。

②由于正反應是放熱反應，所以升高溫度反應速率增大，到達平衡的時間減少，但氮氣的濃度降低，所以正確的圖像是。

考點：考查電解飽和食鹽水方程式的書寫、外界條件對平衡狀態的影響、平衡常數的計算以及圖像識別等

點評：固體是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題基礎性強，主要是側重對學生能力的考查。該題有利于培養學生的規范答題能力，也有利于培養學生嚴謹的邏輯思維能力，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的求知欲，提高學生的學習效率。