煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑之一．
（1）在250C 101kPa時，H2與02化合生成1mol H2O（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）+
1
2
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）+Hi（g）△H=
 
kj/mol．
（2）CO可以與H2CXg）進一步發(fā)生反應：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0在恒容密閉容器中，起始時n（H20）=0.20mol，n（CO）=0.10mol，在8000C時達到平衡狀態(tài)，K=1.0，則平衡時，容器中CO的轉(zhuǎn)化率是（計算結果保留一位小數(shù)）．
（3）工業(yè)上從煤氣化后的混合物中分離出H2，進行氨的合成，已知反應N2（g）+3H2（g）
催化劑
2NH3（（g） （△H＜0）在等容條件下進行．改變其他反應條件，在I、II、III階段體 系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖所示：
精英家教網(wǎng)
①N2的平均反應速率v1（N2）、vII（N2）、vIII（N2）從大到小排列次序為
 
；
②由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是
 
，采取的措施是
 

③比較第II階段反應溫度（T2）和第III階段反應速度（T3）的高低：T2
 
T3填“＞、=、＜”判斷的理由是
 
．
分析：（1）依據(jù)熱化學方程式書寫方法寫出，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應焓變；依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（2）依據(jù)化學平衡三段式列式，結合消耗量除以起始量計算轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)化學反應速率為單位時間濃度的變化值，可計算三個階段用氮氣表示的化學反應速率，據(jù)此判斷；第二階段氨氣是從0開始的，瞬間氮氣、氫氣濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了氨氣，即減少生成物濃度，平衡正向移動；此反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動，平衡的移動只能減弱改變，不能抵消改變；
解答：解：（1）在250C 101kPa時，H2與02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；
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=-241.8KJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①-②-③，得到焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式，C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3KJ/mol；
故答案為：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8KJ/mol，+131.3；
（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在恒容密閉容器中，起始時n（H20）=0.20mol，n（CO）=0.10mol，在8000C時達到平衡狀態(tài)，K=1.0，則平衡時，設一氧化碳轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為x，依據(jù)化學平衡三段式列式；
             CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
起始量（mol） 0.10     0.20     0        0
變化量（mol）  x        x       x         x
平衡量（mol）0.10-x    0.20-x    x        x
K=
x2
(0.10-x)(0.20-x)
=1
計算得到x=
1
15
mol，
容器中CO的轉(zhuǎn)化率=
1
15
0.10
×100%=66.7%；
故答案為：66.7%；
（3）①．vⅠ（N2）=
1mol/L
20min
=0.05mol/（L?min），vⅡ（N2）=
1mol/L-0.62mol/L
15min
=0.0253mol/（L?min），
vⅢ（N2）=
0.62mol/L-0.5mol/L
10min
=0.012mol/（L?min），
故N2的平均反應速率vⅠ（N2）＞vⅡ（N2）＞vⅢ（N2）；
故答案為：vⅠ（N2）＞vⅡ（N2）＞vⅢ（N2）；
②．由第一次平衡到第二次平衡，氨氣是從0開始的，瞬間氮氣、氫氣濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了氨氣，即減少生成物濃度，平衡正向移動；
故答案為：正反應方向，從反應體系中移出產(chǎn)物氨氣；
③．第三階段的開始與第二階段的平衡各物質(zhì)的量均相等，根據(jù)氮氣、氫氣的量減少，氨氣的量增加可判斷平衡是正向移動的，根據(jù)平衡開始時濃度確定此平衡移動不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應正向為放熱反應，可以推測為降低溫度，因此達到平衡后溫度一定比第二階段平衡時的溫度低；
故答案為：＞，此反應為放熱反應，降低溫度平衡向正反應方向移動．
點評：本題考查化學反應速率與化學平衡圖象、化學平衡有關計算、化學反應速率、化學平衡影響因素等，難度中等，學生容易只考慮改變瞬間各物質(zhì)的濃度，不注意平衡時各物質(zhì)濃度的變化量．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2011?海淀區(qū)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
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?yōu)闅怏w燃料的方法，C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=
+131.3
+131.3
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．
起始物質(zhì)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(shù)表達式為
c(CO2)×c(H2)
c(CO)×c(H2O)
c(CO2)×c(H2)
c(CO)×c(H2O)
．
②平衡時，甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是
50%
50%
；
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
降低
降低
（填“升高”或“降低”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?煙臺一模）煤的氣化是高效、清潔的利用煤炭的重要途徑之一．
（1）焦炭與水蒸氣反應是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法．已知：①C（s）+O2 （g）═CO2 （g）△H=-393.5 kJ?mol-1   ②CO（g）+
1
2
O2 （g）═CO2（g）△H=-283.0 kJ?mol-1  ③H2（g）+
1
2
O2 （g）═H2O （g）△H=-241.8 kJ?mol-1則碳與水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣的熱化學方程式是
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
，該反應的化學平衡常數(shù)K隨溫度的升高將
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（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、乙兩個恒容密閉容器中，起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料，在800℃時達到平衡狀態(tài)，K=1.0．
  H2O CO CO2 H2
甲 n/mol 0.10 0.30 0.10 0.50
乙 n/mol 0.20 0.20 0 0
①起始時，甲容器中反應向
逆反應
逆反應
（填“正反應”或“逆反應”）方向進行；平衡時，乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
．
②如圖表示上述反應在t1時刻達到平衡，在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況．則t2時刻發(fā)生改變的所有可能的條件是
降低溫度、增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度
降低溫度、增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度
．
（3）以CO為燃料制作燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負極通入CO，電解質(zhì)是熔融碳酸鈉，工作時負極反應式為
CO+CO32-→2CO2+2e-
CO+CO32-→2CO2+2e-
，若使用該電池電解熔融Al2O3制取10.8g Al，則理論上需要氧氣的體積為（標準狀況下）
6.72
6.72
L．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

《化學與生活》
（1）關注食品安全，關愛身體健康．
①下列維生素中，可用于防治壞血病的是
 
（填字母）．
a．維生素A         b．維生素B1        c．維生素C
②在食品加工或餐飲業(yè)中，特別要嚴加控制用量的物質(zhì)是
 
（填字母）．
a．氯化鈉           b．碳酸氫鈉         c．亞硝酸鈉
③青霉素適合治療的疾病是
 
（填字母）．
a．感冒發(fā)燒        b．細菌感染         c．胃酸過多
（2）合理使用材料，改善人類生活．
①鋼鐵是人類生產(chǎn)和生活中非常重要的材料，但每年因銹蝕而損失的數(shù)量十分驚人．金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕，兩者的微觀本質(zhì)都是發(fā)生
 
的過程．為防止輪船船體在海水中被腐蝕，一般在船身連接
 
（選填“鋅塊”或“銅塊”）．
②在普通玻璃制造過程中，碳酸鈣與二氧化硅在高溫下發(fā)生反應的化學方程式是
 
．橡膠是制造輪胎的重要原料，天然橡膠通過硫化措施，使它的分子轉(zhuǎn)化為
 
結構，從而增大橡膠的強度．
（3）中共十八大報告提出：“大力推進生態(tài)文明建設”．
①燃煤是增加大氣PM2.5數(shù)值，形成霧霾天氣的罪魁禍首之一．煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑，寫出灼熱的焦炭與水蒸氣反應的化學方程式
 
．
②餐飲業(yè)產(chǎn)生的“地溝油”的主要成分是油脂．綜合利用“地溝油”的一種方法是將“地溝油”中的油脂水解以獲取高級脂肪酸和
 
（填名稱）．將廢棄塑料進行
 
處理，可以獲得乙烯、丙烯等化工原料．
③防治重金屬污染是2013年全國環(huán)保工作的重點．向含有Hg2+的廢水中加入Na2S，可以使Hg2+轉(zhuǎn)變成沉淀，離子反應方程式為
 
．
④我國生活垃圾一般可分為以下四大類：可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾．以下物質(zhì)屬于可回收垃圾的是
 
（填字母）．
a．廢報紙  b．廢鋁制易拉罐  c．過期藥品  d．渣土．

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年湖南省“五市十�！备呷�12月聯(lián)合檢測化學試卷（解析版） 題型：填空題

過度排放CO2會造成“溫室效應”，為了減少煤燃燒對環(huán)境造成的污染，煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑。煤綜合利用的一種途徑如圖所示。

（1）已知①C(s) ＋ H2O(g) = CO(g)＋H2(g)      ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1

②C(s) ＋ 2H2O(g) = CO2(g) ＋ 2H2(g)  ΔH2＝＋90 kJ·mol－1

則一氧化碳與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式是   ________________________，

（2）用下圖原電池裝置可以完成過程⑤的轉(zhuǎn)化，該裝置b電極的電極反應式是_______________________。

（3）在壓強為0.1 MPa條件下，容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應生成甲醇：

CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如下圖所示，則：

①p1________p2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在其他條件不變的情況下，向容器中再增加a mol CO與2a mol H2，達到新平衡時，CO的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③在p1下，100 ℃時，CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)反應的平衡常數(shù)為________(用含a、V的代數(shù)式表示)。

（4）如圖表示CO2與H2反應生成CH3OH和H2O的過程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化：

關于該反應的下列說法中，正確的是________(填編號)。

A．ΔH＞0，ΔS＞0              B．ΔH＞0，ΔS＜0

C．ΔH＜0，ΔS＜0              D．ΔH＜0，ΔS＞0

（5）為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化的曲線如圖所示：

①從反應開始到平衡，CO2的平均反應速率v(CO2)＝________。

②下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是________(填編號)。

A．升高溫度             B．將CH3OH(g)及時液化移出

C．選擇高效催化劑       D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

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