水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：
C （s）+H2O（g）═CO （g）+H2 （g）△H=+131.3kJ?mol-1
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而______（增大/減小/不變）．
（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，將體系中的C（s）全部移走，平衡______（向左移/向右移/不移動）．
（3）上述反應(yīng)在t時刻達(dá)到平衡（如圖），若在t1時刻改變某一條件，請在下圖中繼續(xù)畫出t1時刻之后正反應(yīng)速率（ν正）隨時間的變化：
①縮小容器體積（用實線表示）
②降低溫度（用虛線表示）
（4）一定溫度下，三個容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示．請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格．
容器編號c（H2O）/mol?L-1c（CO）/mol?L-1c（H2）/mol?L-1ν正、ν逆比較
I0.060.600.10ν正=ν逆
Ⅱ0.120.20______ν正=ν逆
Ⅲ0.100.200.40ν正______ν逆
（5）CO和H2可合成甲醇．直接甲醇燃料電池（DMFC）由甲醇負(fù)極、氧正極和質(zhì)子交換膜構(gòu)成．在催化劑作用下甲醇被氧化為水和二氧化碳．甲醇用完后，只要補(bǔ)充甲醇就可以繼續(xù)使用．因此，DMFC用作筆記本電腦、汽車等的能量來源時，它能夠?qū)崿F(xiàn)污染物的“零排放”． DMFC的正極電極反應(yīng)式為______，DMFC的總反應(yīng)式為______．

【答案】分析：（1）該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷；
（2）將C全部移走，由于是可逆反應(yīng)，還會生成碳，生成的碳不能完全反應(yīng)；
（3）①縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，瞬間正反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)速率增大到新平衡；②降低溫度，瞬間正反應(yīng)速率減慢，平衡逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)速率增大到新平衡，據(jù)此作圖；
（4）根據(jù)Ⅰ計算平衡常數(shù)．Ⅱ中處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)計算Ⅱ中c（H2）；
據(jù)此Ⅲ中此時的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，據(jù)此判斷；
（5）原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電，采用質(zhì)子交換膜，故負(fù)極產(chǎn)生的氫離子移向正極，故氧氣在正極放電生成水；
該原電池的實質(zhì)是甲醇燃燒產(chǎn)生二氧化碳與水．
解答：解：（1）該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大；
故答案為：增大；
（2）將C全部移走，由于是可逆反應(yīng)，還會生成碳，生成的碳不能完全反應(yīng)，故平衡向左移動，
故答案為：向左移；
（3）①縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，瞬間正反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)速率增大到新平衡；②降低溫度，瞬間正反應(yīng)速率減慢，平衡逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)速率增大到新平衡，故圖象為：
故答案為：；
（4）由Ⅰ可知，平衡常數(shù)k==1，Ⅱ中處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)可知Ⅱ中c（H2）===0.6，
Ⅲ中此時的濃度商Qc==0.8＜1，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故ν正＞ν逆，
故答案為：0.06；＞；
（5）原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電，采用質(zhì)子交換膜，故負(fù)極產(chǎn)生的氫離子移向正極，故氧氣在正極放電生成水，電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2O，該原電池的實質(zhì)是甲醇燃燒產(chǎn)生二氧化碳與水，故總反應(yīng)式為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，
故答案為：O2+4H++4e-=2H2O；2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O．
點評：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)計算、化學(xué)平衡及反應(yīng)速率的影響因素、原電池等，難度中等，（2）為易錯點、難度，學(xué)生容易形成定式思維，認(rèn)為碳是固體，不影響平衡移動，導(dǎo)致錯誤，注意審題是將碳完全移走．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：
C （s）+H2O（g）═CO （g）+H2 （g）△H=+131.3kJ?mol-1
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而
增大
增大
（增大/減小/不變）．
（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，將體系中的C（s）全部移走，平衡
向左移
向左移
（向左移/向右移/不移動）．
（3）上述反應(yīng)在t0時刻達(dá)到平衡（如圖），若在t1時刻改變某一條件，請在下圖中繼續(xù)畫出t1時刻之后正反應(yīng)速率（ν正）隨時間的變化：
①縮小容器體積（用實線表示）
②降低溫度（用虛線表示）
（4）一定溫度下，三個容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示．請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格．
容器編號 c（H2O）/mol?L-1 c（CO）/mol?L-1 c（H2）/mol?L-1 ν正、ν逆比較
I 0.06 0.60 0.10 ν正=ν逆
Ⅱ 0.12 0.20
0.6
0.6
 ν正=ν逆
Ⅲ 0.10 0.20 0.40 ν正
＞
＞
ν逆
（5）CO和H2可合成甲醇．直接甲醇燃料電池（DMFC）由甲醇負(fù)極、氧正極和質(zhì)子交換膜構(gòu)成．在催化劑作用下甲醇被氧化為水和二氧化碳．甲醇用完后，只要補(bǔ)充甲醇就可以繼續(xù)使用．因此，DMFC用作筆記本電腦、汽車等的能量來源時，它能夠?qū)崿F(xiàn)污染物的“零排放”． DMFC的正極電極反應(yīng)式為
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
，DMFC的總反應(yīng)式為
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?廣州模擬）水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：
C （s）+H2O（g）?CO （g）+H2 （g）△H=+131.3kJ?mol-1
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而
增大
增大
（增大/減小/不變）．
（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，將體系中的C （s）全部移走，平衡
向左移
向左移
（向左移/向右移/不移動）．
（3）上述反應(yīng)在t0時刻達(dá)到平衡（如圖），若在t1時刻改變某一條件，請在下圖中繼續(xù)畫出t1時刻之后正反應(yīng)速率（ν正）隨時間的變化：
①縮小容器體積（用實線表示）
②降低溫度（用虛線表示）
（4）一定溫度下，三個容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示．請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格．
容器編號 c（H2O）/mol?L-1 c（CO）/mol?L-1 c（H2）/mol?L-1 ν正、ν逆比較
I 0.06 0.60 0.10 ν正=ν逆
Ⅱ 0.12 0.20
0.60
0.60
 ν正=ν逆
Ⅲ 0.10 0.20 0.40 ν正
＞
＞
ν逆
（5）己知：2C （s）+O2（g）=2CO （g）△H=-221.0kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2 （g）△H=-566.0kJ?mol-1
2H2 （g）+O2 （g）=2H2O （g）△H=-483.6kJ?mol-1
若將24g 炭完全轉(zhuǎn)化為水煤氣，然后再充分燃燒，整個過程的焓變?yōu)?!--BA-->
-787.0
-787.0
kJ．

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科目：高中化學(xué) 來源：2010屆江蘇啟東中學(xué)高三考前輔導(dǎo)訓(xùn)練化學(xué)試題 題型：計算題

水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：
C (s) + H2O(g) CO (g) +H2 (g)   △H＝ +131.3 kJ?mol－1（······①
（1）實際工業(yè)生產(chǎn)中，向炭層間隔交替通入水蒸氣和空氣，其中通入空氣的原因是由于該反應(yīng)是吸熱，導(dǎo)致炭層溫度降低，須及時通入富氧空氣促進(jìn)炭層的燃燒放熱：
C (s) + O2(g)= CO2 (g)；△H = －393.5kJ·mo1－1    ······②
為保持生產(chǎn)的連續(xù)性，若不考慮其它熱量的產(chǎn)生和損耗，則每間隔應(yīng)通入的水蒸氣和空氣的體積比（同溫同壓）約為多少？（設(shè)空氣中氧氣的體積占1/5）
（2）一定溫度下，三個容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)①，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。

（3）生物乙醇可由淀粉或纖維素等生物質(zhì)原料發(fā)酵獲得。利用乙醇可進(jìn)而獲得合成氣（CO、H2）。用乙醇生產(chǎn)合成氣有如下兩條路線：
a、水蒸氣催化重整：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)→4H2(g)＋2CO(g)
b、部分催化氧化：CH3CH2OH(g)＋1/2O2(g)→3H2(g)＋2CO(g)
某生物質(zhì)能研究所準(zhǔn)備利用乙醇得到的合成氣合成一種生物汽油。乙醇各分一半按a、b兩式反應(yīng)。合成氣合成生物汽油的反應(yīng)為：2mCO＋(2m＋n)H2→2CmHn＋2mH2O。假定合成的生物汽油中含有X、Y兩種成分，且X、Y都是有8個碳原子的烴，X是苯的同系物，Y是烷烴。
①X的分子式為               ，Y的分子式為                 。
②50噸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92%的乙醇經(jīng)上述轉(zhuǎn)化（假定各步轉(zhuǎn)化率均為100%），則最終可獲得X的質(zhì)量為多少噸？

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：

C (s) + H2O(g)  CO (g) +H2 (g)   △H ＝ +131.3 kJ•mol－1

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而___________（增大 / 減小 / 不變）。

（2）上述反應(yīng)在t0時刻達(dá)到平衡（如下圖），若在t1時刻改變某一條件，請在下圖中繼續(xù)畫出t1時刻之后正反應(yīng)速率（ν正）隨時間的變化：

① 縮小容器體積（用實線表示）

② 降低溫度（用虛線表示）

（3）一定溫度下，三個容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。

容器編號

c(H2O)/mol·L－1

c(CO)/mol·L－1

c(H2)/mol·L－1

ν正、ν逆比較

I

  0.06   

  0.60   

 0.10     

ν正=ν逆

Ⅱ

0.12

0.20

________

ν正=ν逆

Ⅲ

0.10

0.20

0.40

ν正____ν逆

（4）己知：2C (s)  + O2(g) ＝ 2CO (g)    △H ＝ －221.0 kJ·mo1－1

              2CO(g) + O2(g) ＝ 2CO2 (g)    △H ＝ －566.0 kJ·mo1－1

              2H2 (g) + O2 (g) ＝ 2H2O (g)    △H ＝ －483.6 kJ·mo1－1

若將24g炭完全轉(zhuǎn)化為水煤氣，然后再充分燃燒，整個過程的焓變?yōu)椤?i>H ＝       kJ/mol。

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