Question

【題目】運(yùn)用所學(xué)化學(xué)原理，解決下列問(wèn)題：
（1）已知：Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2 ． 某同學(xué)利用單質(zhì)硅和鐵為電極材料設(shè)計(jì)原電池（NaOH為電解質(zhì)溶液），該原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為；
（2）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=a kJmol﹣1；②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=b kJmol﹣1；③Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=c kJmol﹣1 ． 工業(yè)上生產(chǎn)粗硅的熱化學(xué)方程式為；
（3）已知：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）．表為該反應(yīng)在不同溫度時(shí)的平衡常數(shù)．則：該反應(yīng)的△H0（填“＜”或“＞”）；500℃時(shí)進(jìn)行該反應(yīng)，且CO和H2O起始濃度相等，CO平衡轉(zhuǎn)化率為 ．

溫度℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

Answer 1

【答案】
（1）Si+6OH﹣﹣4e﹣=SiO32﹣+3H2O
（2）2C（s）+SiO2（s）=Si（s）+2CO（g）△H=（a+b﹣c）kJ?mol﹣1
（3）＜；75%
【解析】解：（1）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Si在負(fù)極上失去電子，堿性條件下生成硅酸根與水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：Si+6OH﹣﹣4e﹣=SiO32﹣+3H2O，
所以答案是：Si+6OH﹣﹣4e﹣=SiO32﹣+3H2O；
（2.）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=a kJmol﹣1；
②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=b kJmol﹣1；
③Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=c kJmol﹣1 ，
根據(jù)蓋斯定律，①+②﹣③得：2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b﹣c） kJmol﹣1 ，
所以答案是：2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b﹣c） kJmol﹣1；
（3.）由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0；
CO和H2O起始濃度相等，令他們的起始濃度為1mol/L，設(shè)平衡時(shí)CO的濃度變化量為xmol/L，則：

	CO（g）	+	H2O（g）	═	H2（g）	+	CO2（g）
開(kāi)始（mol/L）：	1		1		0		0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：	x		x		x		x
平衡（mol/L）：	1-x		1﹣x		x		x

故 =9，解得x=0.75，
故CO的轉(zhuǎn)化率= ×100%=75%，
所以答案是：＜；75%．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．