题目

题型：不详难度：来源：

（12分）对碳及其氧化物的化学热力学、动力学研究有助于人类充分利用化石燃料，消除碳氧化物对环境的负面影响。请回答下列问题：
（1） 25℃时，石墨和CO的燃烧热分别为：393.5kJ/mol、283.0kJ/mol。请写出石墨不完全燃烧时的热化学方程式                             ；
（2）25℃时，反应2CO₂ (g)2CO(g)＋O₂(g)的平衡常数K＝2.96×10^－92。在一个体积可变的密闭容器（起始时的容器体积为1L）中充入一定量的CO₂、CO、O₂混合气体，要使容器中的反应开始时向CO₂分解的方向移动，则起始时充入的三种气体的物质的量应满足的关系是                。当该反应在25℃时达到平衡后，其它条件不变时，升高温度或增加容器的压强，均能使该平衡发生移动，请在下列坐标中作出该反应的平衡常数K随温度（T）、压强（P）变化而变化的示意图：

（3） 1 600℃时，反应2CO(g)＋O₂(g) 2CO₂(g)的平衡常数K＝1×10⁸。经测定，汽车尾气中CO和CO₂气体的浓度分别为4.0×10^－5mol/L和4.0×10^－4mol/L。若在汽车的排气管上增加一个1 600℃的补燃器并不断补充O₂使其浓度始终保持为4.0×10^－4mol/L。则CO的补燃转化率为        ；
（4）以CO和O₂为电极燃料，以熔融K₂CO₃为电解质组成燃料电池，请写出该电池的负极反应方程式                                       。

答案

（1）C（石墨）+1/2O₂（g）==CO(g)  △H="—110.5kJ/mol(" 2分）
(2)[ c2(CO)·c(O₂₎] _/ c2(CO₂)< 2.96×10－92      ( 2分）

(每图2分，只要求大概示意图正确即可)
(3)94.5% ±0.5%( 2分）  (4)CO-2e-+CO₃^2-=2CO₂( 2分）

解析

写热化学方程式时要标明状态，温度不变平衡常数不变。CO-2e-+CO₃^2-=2CO₂1 600℃时，反应2CO(g)＋O₂(g) 2CO₂(g)的平衡常数K＝1×10⁸。经测定，汽车尾气中CO和CO₂气体的浓度分别为4.0×10^－5mol/L和4.0×10^－4mol/L。