Question

（1）工業(yè)上制取氫氣的一個(gè)重要反應(yīng)是：
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）
已知在25℃時(shí)：
①C（石墨）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₁=-111kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ/mol
③C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃=-394kJ/mol
試計(jì)算25℃時(shí)一氧化碳與水作用轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)熱．
（2）在密閉容器中，將2.0mol CO與10mol H₂O混合加熱到800℃，達(dá)到下列平衡：
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g） K=1.0，求CO轉(zhuǎn)化為CO₂的轉(zhuǎn)化率（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)并進(jìn)行相應(yīng)的加減，據(jù)此計(jì)算；
（2）令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量xmol，根據(jù)三段式用x表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量濃度，利用物質(zhì)的量濃度代入平衡常數(shù)K中計(jì)算x的值，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）已知在25℃時(shí)：
①C（石墨）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₁=-111kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ/mol
③C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃=-394kJ/mol
由蓋斯定律，③-②-①得CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=△H₃-△H₂-△H₁=-394-（-242）-（-111）=-41kJ/mol，
答：25℃時(shí)一氧化碳與水作用轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)熱為-41kJ/mol；
（2）令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為xmol，則：
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開(kāi)始（mol）：2       10       0        0
變化（mol）：x       x        x        x
平衡（mol）：2-x     10-x      x        x
設(shè)容器的體積為VL，則

( x V )2

( 2-x V )( 10-x V )

=1，解得x=

5

3

mol，
故CO的轉(zhuǎn)化率為

5 3

2

×100%=83%；
答：CO轉(zhuǎn)化為CO₂的轉(zhuǎn)化率83%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算等，題目側(cè)重于考查學(xué)生的計(jì)算能力，題目難度中等．