Question

為了解決能源和環(huán)境問(wèn)題，化學(xué)工作者致力于開(kāi)發(fā)氫能、研制燃料電池、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的研究．
Ⅰ．氫氣通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得．其中CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0．在850℃時(shí)，平衡常數(shù)K=1．
（1）若降低溫度到750℃時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)K

 

1（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）850℃時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO、3molH₂O、1molCO₂和xmolH₂，則：
①當(dāng)x=5.0時(shí)，上述反應(yīng)向

 

（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）反向進(jìn)行．
②若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿(mǎn)足的條件是

 

．
③在850℃時(shí)，若設(shè)x=5.0和x=6.0，其它物質(zhì)的投料不變，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得H₂的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%，則a

 

b（填“大于”、“小于”或“=”）．
Ⅱ．已知4.6g液態(tài)乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量136kJ，1mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水吸收44kJ的熱量．
（3）請(qǐng)寫(xiě)出乙醇燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式

 

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Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,熱化學(xué)方程式

專(zhuān)題：基本概念與基本理論

分析：I．（1）降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）反應(yīng)在同一容器內(nèi)進(jìn)行，體積相同，方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是1，所以在以下計(jì)算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值．
①求出此時(shí)的濃度商Q_c，與平衡常數(shù)相比，判斷平衡移動(dòng)方向；
②用x表示出濃度商Q_c，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，濃度商小于平衡常數(shù)；
③增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分?jǐn)?shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果是降低這種增大的幅度，故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來(lái)的；
II．（3）先求出1mol液態(tài)乙醇完全燃燒生成二氧化碳和氣態(tài)水放出熱量，再根據(jù)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的方法書(shū)寫(xiě)．

解答： 解：I．（1）降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大，故答案為：大于；
（2）①此時(shí)的濃度商Q_c=

5×1

1×3

=1.67，大于平衡常數(shù)1，故平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：逆反應(yīng)；
②平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，濃度商小于平衡常數(shù)，即

1×x

1×3

＜1，解得x＜3，故答案為：x＜3；
③增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分?jǐn)?shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果是降低這種增大的幅度，故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來(lái)的，故答案為：小于；
II．（3）4.6g乙醇的物質(zhì)的量為

4.6g

46g/mol

=0.1mol，
所以1mol液態(tài)乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為136kJ?mol×0.1mol×10=1360kJ，
1mol液態(tài)乙醇完全燃燒生成3mol水，3mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣體水吸收熱量44kJ×3=132kJ，
所以1mol液態(tài)乙醇完全燃燒生成二氧化碳和氣態(tài)水放出熱量為1360kJ-132kJ=1228kJ，
所以乙醇燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）△H=-1228kJ/mol，
故答案為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）△H=-1228kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡影響因素和平衡常數(shù)計(jì)算，注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物濃度、是否使用催化劑無(wú)關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，題目難度中等．