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為氣體燃料的方法，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．

①該反應的平衡常數表達式為______．

②平衡時，甲容器中CO的轉化率是______；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______（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

【答案】 +131.3 50% ＞ = 降低

【解析】

(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x，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，等效為在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。

(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的物質的量為x，則：

；因為，得x=0.05mol，故CO的轉化率為；

答案為：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，等效為在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：甲=丙；

答案為：＞； =；

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；

答案為：降低。