Question

【題目】煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑之一．

（1）在25℃、101kPa時，H2與O2化合生成1molH2O（g）放出241.8kJ的熱量，其熱化學方程式為______．

又知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol

②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ/mol

焦炭與水蒸氣反應是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法，C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=______kJ/mol．

（2）CO可以與H2O（g）進一步發(fā)生反應：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H＜0在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，起始時按照下表進行投料，在800℃時達到平衡狀態(tài)，K=1.0．

①該反應的平衡常數(shù)表達式為______．

②平衡時，甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是______；容器中CO的轉(zhuǎn)化率：乙______甲；丙______甲．（填“＞”、“=”或“＜”）

③丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則溫度______（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

【答案】 +131.3 50% ＞ = 降低

【解析】

(1)根據(jù)熱化學方程式的書寫原則進行書寫；
根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構(gòu)造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數(shù)進行相應的計算；
(2)①化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
②令參加反應的CO的物質(zhì)的量為x，根據(jù)三段式表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，由于反應前后氣體的體積不變，故用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)列方程計算；
乙與甲相比，乙中增大水的物質(zhì)的量，平衡向正反應方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大；
丙與甲相比，乙中水、CO的物質(zhì)的量為甲中的2倍，等效為在甲的基礎上壓強增大一倍，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變；
③通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則平衡向正反應方向移動，該反應正反應為放熱反應，故應降低溫度。

(1)已知：在25℃、101kPa時，H2與O2化合生成1mol H2O（g）放出241.8kJ的熱量，其熱化學方程式為：；

答案為：；

設為反應③，已知：存在反應①和②，根據(jù)蓋斯定律，①-③-②得；

故答案為：；+131.3；

(2). ①按，可得到；

答案為：；

②令參加反應的CO的物質(zhì)的量為x，則：

；因為，得x=0.05mol，故CO的轉(zhuǎn)化率為；

答案為：50%；

乙與甲相比，乙中增大水的物質(zhì)的量，平衡向正反應方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故CO轉(zhuǎn)化率：乙＞甲；丙與甲相比，乙中水、CO的物質(zhì)的量為甲中的2倍，等效為在甲的基礎上壓強增大一倍，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，故CO轉(zhuǎn)化率：甲=丙；

答案為：＞； =；

③通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則平衡向正反應方向移動，該反應正反應為放熱反應；故應降低溫度；

答案為：降低。