Question

碳和碳的化合物廣泛的存在于我們的生活中。
（1）根據下列反應的能量變化示意圖，2C(s)+O₂(g) =2CO(g) △H=       。


（2）在體積為2L的密閉容器中，充人1 mol CO₂和3mol H₂，一定
條件下發生反應：
CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)  △H
測得CO₂(g)和CH₃OH(g)的物質的量隨時間變化的曲線如右圖所示:
①從反應開始到平衡，H₂O的平均反應速率v(H₂O)=              。
②下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是         （填編號）。
A．升高溫度             B．將CH₃OH（g）及時液化移出
C．選擇高效催化劑    D．再充入l mol CO₂和4 mol H₂
（3） CO₂溶于水生成碳酸。已知下列數據：

弱電解質	H2CO3	NH3．H2O
電離平衡常數（ 25℃）	Ka1=" " 4．30 × 10一7 Ka2=" " 5．61× 10一11	Kb = 1．77× 10一5

現有常溫下1 mol·L^－1的( NH₄)₂CO₃溶液，已知：NH₄⁺水解的平衡常數Kh=Kw/Kb，
CO₃^2-第一步水解的平衡常數Kh=Kw/Ka₂。
①判斷該溶液呈      （填“酸”、“中”、 “堿”）性，寫出該溶液中CO₃^2-
發生第一步水解的離子方程式               。
②下列粒子之間的關系式，其中正確的是                              。
A．c(NH₄⁺)＞c(HCO₃^-)＞ c(CO₃^2-)＞(NH₄⁺)
B．c(NH₄⁺)+c(H⁺)= c(HCO₃^-)+c(OH^-)+ c(CO₃^2-)
C. c(CO₃^2-)+ c(HCO₃^-)+c(H₂CO₃)=1mol/L
D. c(NH₄⁺)+ c(NH₃.H₂O)="2" c(CO₃^2-)+ 2c(HCO₃^-) +2c(H₂CO₃)
（4）據報道，科學家在實驗室已研制出在燃料電池的反應容器中，利用特
殊電極材料以CO和O₂為原料做成電池。原理如圖所示：通入CO的管口是    （填“c”或“d”），寫出該電極的電極反應式：          。

Answer 1

(1)-221.0kJ/mol
(2) ①0.037mol/L^.min  ②BD
(3) ①堿性  CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-    ②CD
(4)CO-2e^-+4OH^-=CO₃^2-+2H₂O

(1)根據能量變化圖確定,
C(s)+O₂(g)=CO₂(g)△H=-393.5kJ/mol,C(s)+CO₂(g)="2CO(g)" △H=-172.5kJ/mol
由蓋斯定律得, 2C(s)+O₂(g) =2CO(g) △H=-221.0kJ/mol。
（3）結合碳酸的Ka1，一水合氨的Kb知，該溶液顯堿性，根據電荷元素守恒，
選C、D。
（4）根據原電池原理，結合溶液的堿性得，(4)CO-2e^-+4OH^-=CO₃^2-+2H₂O