Question

（2011?海淀區二模）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1mol H₂O（g）放出241.8kJ的熱量，其熱化學方程式為

H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol

．
又知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
②CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
焦炭與水蒸氣反應是將固體煤變為氣體燃料的方法，C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=

+131.3

kJ/mol．
（2）CO可以與H₂O（g）進一步發生反應：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，K=1.0．

起始物質的量	甲	乙	丙
n（H2O）/mol	0.10	0.20	0.20
n（CO）/mol	0.10	0.10	0.20

①該反應的平衡常數表達式為

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

．
②平衡時，甲容器中CO的轉化率是

50%

；
容器中CO的轉化率：乙

＞

甲；丙

=

甲．（填“＞”、“=”或“＜”）
③丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉化率升高，則溫度

降低

（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析：（1）根據熱化學方程式的書寫原則進行書寫；
根據蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當的系數進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數進行相應的計算；
（2）①化學平衡常數，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次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫；
②令參加反應的CO的物質的量為nmol，根據三段式表示出平衡時各組分的物質的量，由于反應前后氣體的體積不變，故用物質的量代替濃度代入平衡常數列方程計算；
乙與甲相比，乙中增大水的物質的量，平衡向正反應方向移動，CO的轉化率增大；
丙與甲相比，乙中水、CO的物質的量為甲中的2倍，等效為再甲的基礎上壓強增大一倍，平衡不移動，轉化率不變；
③通過改變溫度，使CO的平衡轉化率升高，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．

解答：解：（1）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：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8 kJ/mol，
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
②CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
③H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8 kJ/mol，
根據蓋斯定律，①-③-②得C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1，
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8 kJ/mol；+131.3；
（2）①CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數k=

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

，
故答案為：

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

；
②令參加反應的CO的物質的量為nmol，則：
          CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開始（mol）：0.1   0.1       0       0
變化（mol）：n      n        n       n
平衡（mol）：0.1-n  0.1-n     n       n
由于反應前后氣體的體積不變，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數，故

n×n

(0.1-n)×(0.1-n)

=1，解得n=0.05，故CO的轉化率為

0.05mol

0.1mol

×100%=50%，
乙與甲相比，乙中增大水的物質的量，平衡向正反應方向移動，CO的轉化率增大，故CO轉化率：乙＞甲；
丙與甲相比，乙中水、CO的物質的量為甲中的2倍，等效為再甲的基礎上壓強增大一倍，平衡不移動，轉化率不變，故CO轉化率：丙=甲；
故答案為：50%；＞；=；
③通過改變溫度，使CO的平衡轉化率升高，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，故答案為：降低．

點評：本題考查熱化學方程式書寫及反應熱計算、化學平衡常數、化學平衡的有關計算及影響元素等，難度中等，注意理解根據蓋斯定律進行反應熱的計算，掌握平衡常數的用途．