标准摩尔生成焓是指在标准大气压下，由最稳定的单质生成$\rm 1\;\rm mol$该物质的反应焓变。已知$\text{CO}\left( \text{g} \right)$、${{\text{H}}_{2}}\text{O}\left( \text{g} \right)$、$\text{C}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)$的标准摩尔生成焓分别是$-110.5\;\rm \text{kJ}/\text{mol}$、$-242\;\rm \text{kJ}/\text{mol}$、$-393.5 \mathrm{kJ} / \mathrm{mol}$，则上述反应的焓变$ \Delta H=$                。

$-41\\;\\rm \\text{kJ}/\\text{mol}$

根据标准摩尔生成焓的定义，反应的焓变等于生成物的生成焓之和减去反应物的生成焓之和，故$ \Delta { H}=\left( 242+110.5-393.5 \right)\text{ kJ}/\text{mol}=-41\;\rm \text{kJ}/\text{mol}$；

某化工厂在实验室模拟该反应过程，在容积不变的密闭容器中将$\rm 2.0\;\rm mol\;\rm CO$和$8.0\;\rm \text{mol}{{\text{ H}}_{2}}\text{O}$混合加热到$830\;^\circ \rm C $发生上述反应。

①下列条件能说明反应已经达到平衡状态的是                $\rm ($填字母$\rm )$。

$\rm A$．体系的总压强不再改变          $\rm B$．$\rm CO$和$\rm {{\text{H}}_{2}}\text{O}$的浓度之比不再变化

$\rm C$．${{v}_ {生成}}\left( \text{C}{{\text{O}}_{2}} \right)={{v}_ {消耗}}\left( \text{CO} \right)$      $\rm D$．$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$和${{\text{H}}_{2}}$的浓度之比不再变化

②上述反应达到平衡时$\rm CO$的转化率为$80\%$，该温度下的平衡常数为                。若此时再向容器中充入$1\;\rm \text{mol}{{\text{ H}}_{2}}\text{O}$和$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$，平衡将                $\rm ($填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”$\rm )$，判断的理由是                。

③在生产中，欲提高反应的速率，同时提高$\rm CO$的转化率，下列措施可行的是                $\rm ($填字母$\rm )$。

$\rm A$．升高温度      $\rm B$．及时分离出$\rm {{\text{H}}_{2}}$      $\rm C$．增加水蒸气的投入量

$\rm D$．增大体系压强      $\rm E$．增大$\rm CO$的投入量

$\\rm B$；$\\rm 1$；逆向移动；$Q=\\dfrac{1.6\\times 2.6}{0.4\\times 7.4}\\gt K=1$，平衡逆移；$\\rm C$

①$\rm A$．反应为气体物质的量不变的反应，压强为恒量，故压强不变不能作为判断的依据，$\rm A$项错误；

$\rm B$．$\rm CO$和$\rm {{\text{H}}_{2}}\text{O}$起始投入量之比为$\rm 1:4$，消耗量比为$\rm 1:1$，反应过程中物质的量比值会有变化，比值不变可以作为判断的依据，$\rm B$项正确；

$\rm C$．消耗$\rm CO$和生成$\rm \text{C}{{\text{O}}_{2}}$都是正反应，速率相同不能证明正、逆反应速率相等，$\rm C$项错误；

$\rm D$．无论平衡与否，生成$\rm \text{C}{{\text{O}}_{2}}$和$\rm {{\text{H}}_{2}}$的浓度始终相等，$\rm D$项错误；

故选：$\rm B$；

②$\rm CO$的转化率为$\rm 80\%$，即消耗$\rm CO\;1.6\;\rm mol$。据此列出三段式：

$\begin{matrix} {} & \text{CO}\left( \text{g} \right) & + & {{\text{H}}_{2}}\text{O}\left( \text{g} \right) & \rightleftharpoons & \text{C}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right) & + & {{\text{H}}_{2}}\left( \text{g} \right) \\起始 /\text{mol} & 2 & {} & 8 & {} & 0 & {} & 0 \\转化 /\text{mol} & 1.6 & {} & 1.6 & {} & 1.6 & {} & 1.6 \\平衡 /\text{mol} & 0.4 & {} & 6.4 & {} & 1.6 & {} & 1.6 \\ \end{matrix}$

$ {K}=\dfrac{1.6\times 1.6}{0.4\times 6.4}=1$，再充入$\rm 1\;\rm mol{{\text{ H}}_{2}}\text{O}$和$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$，计算$ {Q}=\dfrac{1.6\times 2.6}{0.4\times 7.4}\gt {K}=1$，故平衡逆向移动。

③$\rm A$．升高温度，平衡逆移，$\rm CO$转化率减小，$\rm A$项错误；

$\rm B$．及时分离出$\rm {{\text{H}}_{2}}$，平衡正移，但反应速率未增加，$\rm B$项错误；

$\rm C$．增加水蒸气的量，反应速率增大，平衡正移，$\rm CO$的转化率增大，$\rm C$项正确；

$\rm D$．增大压强，平衡不移动，$\rm CO$的转化率不变，$\rm D$项错误；

$\rm E$．增大$\rm CO$的投入量，$\rm CO$的转化率减小，$\rm E$项错误；

实验发现其他条件不变，在相同时间内，向上述体系中投入一定量的$\rm CaO$可以增大${{\text{H}}_{2}}$的体积分数，对比实验的结果如图$\rm 1$所示。

请解释图中${{\text{H}}_{2}}$体积分数变化的原因：                。

$\\rm CaO$吸收$\\text{C}{{\\text{O}}_{2}}$使$c\\left( \\text{C}{{\\text{O}}_{2}} \\right)$减小，平衡正移，${{\\text{H}}_{2}}$的体积分数增加，纳米$\\rm CaO$颗粒更小，表面积更大，使反应速率增大

由图可知，$\rm CaO$可以增大$\rm H_{2}$的体积分数，且$\rm CaO$的颗粒越小，$\rm H_{2}$体积分数越大，因为$\rm CaO$吸收$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$使$c\left( \text{C}{{\text{O}}_{2}} \right)$减小，平衡正移，${{\text{H}}_{2}}$的体积分数增加，纳米$\rm CaO$颗粒更小，表面积更大，使反应速率增大；

以氢氧燃料电池为电源，以丙烯腈$\left( \text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCN} \right)$为原料电解制备己二腈$\left[ \text{NC}{{\left( \text{C}{{\text{H}}_{2}} \right)}_{4}}\text{CN} \right]$的装置简图如图$\rm 2$所示。图中交换膜$\rm 2$为阳离子交换膜，通入丙烯腈$\left( \text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCN} \right)$电极的电极反应为                ，${{\text{H}}_{\text{2}}}$应从                $\rm ($填“电极$\rm a$”或“电极$\rm b$”$\rm )$通入。

$\\rm 2\\text{C}{{\\text{H}}_{2}}=\\text{CHCN}+2{{\\text{e}}^{-}}+2{{\\text{H}}^{+}}=\\text{NC}{{\\left( \\text{C}{{\\text{H}}_{2}} \\right)}_{4}}\\text{CN}$；电极$\\rm a$

由丙烯腈$\rm \left( \text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCN} \right)$生成己二腈$\rm \left[ \text{NC}{{\left( \text{C}{{\text{H}}_{2}} \right)}_{4}}\text{CN} \right]$为还原反应，碳元素化合价降低得电子，电解液为稀硫酸，电极反应为$\rm 2\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCN}+2{{\text{e}}^{-}}+2{{\text{H}}^{+}}=\text{NC}{{\left( \text{C}{{\text{H}}_{2}} \right)}_{4}}\text{CN}$，反应得电子，在阴极上发生，氢氧燃料电池中通入$\rm {{\text{H}}_{2}}$的一极为负极，连接电解池的阴极，因此$\rm {{\text{H}}_{2}}$应通入电极$\rm a$。