碳及其化合物有广泛应用（1）工业冶炼铝，以石墨为阳极．阳极反应式为，可能发生副反应有．（2）一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池，负极反应式为（3）向75mL4mol•L-1KOH

Question

碳及其化合物有广泛应用
（1）工业冶炼铝，以石墨为阳极．阳极反应式为___，可能发生副反应有___．
（2）一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池，负极反应式为___
（3）向75mL 4mol•L^-1KOH溶液中缓慢通入4480mL CO₂气体（标准状况）恰好完全被吸收．
①写出该反应的离子方程式：___．
②该吸收溶液中离子浓度大小排序为___．
③常温下，a mol•L^-1KHCO₃溶液的pH=8，HCO₃-的水解常数约等于___．（用含a式表示）．
（4）已知：①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.6kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ•mol^-1
③CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₃=-90.8kJ•mol^-1
计算甲醇蒸气的燃烧热△H=___．
（5）某温度下，发生可逆反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.0kJ•mol^-1
①向某容器中充入1.0mol H₂O和1.0mol CO （g），在一定条件下发生上述反应．混合气体中CO的物质的量与时间关系如下列所示：

	0	5min	10min	15min	20min	25min
Ⅰ（800℃）	1.0	0.80	0.70	0.65	0.50	0.50
Ⅱ（800℃）	1.0	0.7	0.60	0.50	0.50	0.50

相对实验I，实验II可能改变的条件可能是___，该温度下，平衡常数=___．
②若开始向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气在一定条件下发生上述可逆反应．
下列图象正确且说明可逆反应达到平衡状态的是___．（填序号）

Answer 1

（1）电解氧化铝得到铝和氧气，阳极上氧离子失去电子发生氧化反应，电极反应式：2O^2--4e^-=O₂↑；生成的氧气在高温下氧化石墨电极，发生的反应有C+O₂(高温.)/()CO₂（或2C+O₂(高温.)/()2CO），
故答案为：2O^2--4e^-=O₂↑；C+O₂(高温.)/()CO₂（或2C+O₂(高温.)/()2CO）；
（2）在酸性介质中CO氧化生成CO₂，负极反应式为CO-2e-+H₂O=CO₂+2H⁺，
故答案为：CO-2e^-+H₂O=CO₂+2H⁺；
（3）n（KOH）=0.075L×4mol•L^-1=0.3mol，n（CO₂）=(4.48L)/(22.4L/mol)=0.2mol，因为二者恰好反应，则反应的离子方程式为2CO₂+3OH^-=CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O，
故答案为：2CO₂+3OH^-=CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O；
②因为碳酸根水解程度大于碳酸氢根，并且水解后都成碱性，所以离子浓度大小排序为c（K⁺）>c（HCO₃^-）>c（CO₃^2-）>c（OH^-）>c（H⁺），
故答案为：c（K⁺）>c（HCO₃^-）>c（CO₃^2-）>c（OH^-）>c（H⁺）；
③因为amol•L^-1KHCO₃溶液的pH=8，所以pH=10^-6mol/L，HCO₃^-+H₂O⇌H₂CO₃+OH^-
c（OH^-）=c（H₂CO₃）=10^-6mol/L，水解程度小，消耗HCO₃^-可忽省不计，所以K=(C(H2CO3)C(OH-))/(C(HCO3-))=(10-12)/(a-10-6)，
故答案为：(10-12)/(a-10-6)；
（4）①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=-571.6kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ•mol^-1
③CO（g）+2H₂（g）═CH3OH（g）△H₃=-90.8kJ•mol^-1
根据盖斯定律知，①+②×(1)/(2)-③得：CH₃OH（g）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）
△H=-571.6kJ•mol^-1-566.0kJ•mol^-1×(1)/(2)+90.8kJ•mol^-1=-763.8kJ•mol^-1，
故答案为：-763.8kJ•mol^-1；
（5）①从数据看，I和II达到相同状态，说明平衡没有移动，若该可逆反应是等气体分子数反应，且反应物和产物都是气态，增大压强，平衡不移动，能缩短达到平衡的时间；加入催化剂也能加快反应速率，缩短达到平衡时间；
等气体分子数反应，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，达到平衡时，各物质的物质的量都等于0.5mol，所以K=(C(CO2)C(H2))/(C(CO)C(H2O))=(0.5mol×0.5mol)/(0.5mol×0.5mol)=1，
故答案为：增大压强（或缩小体积）、加催化剂；1；
②A、开始