Question

1．為了減少CO對大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H₂O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H₂．已知：
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566kJ•moL^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）；△H=-483.6KJ•moL^-1
H₂O（g）=H₂O（l）；△H=-44.0KJ•moL^-1
（1）表示氫氣燃燒熱的化學(xué)方程式中△H=-285.8kJ•moL^-1；
（2）寫出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的熱化學(xué)方程式CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂ （g）△H=-41.2kJ•moL^-1．
（3）往 1L體積不變的容器中加入0.200mol CO和1.00mol H₂O（g），在t℃時反應(yīng)并達到平衡，若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1（方程式中各物質(zhì)前化學(xué)計量數(shù)為最簡比），則t℃時CO的轉(zhuǎn)化率為83.3%；反應(yīng)達到平衡后，升高溫度，此時平衡常數(shù)將變小（填“變大”、“不變”或“變小”），平衡將向逆 （填“正”或“逆”）方向移動．

Answer 1

分析 （1）通常條件下，1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為氫氣的燃燒熱．利用蓋斯定律，根據(jù)已知熱化學(xué)方程式乘以合適的系數(shù)進行相應(yīng)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)進行相應(yīng)的加減，據(jù)此書寫判斷；
（2）利用蓋斯定律，根據(jù)已知熱化學(xué)方程式乘以合適的系數(shù)進行相應(yīng)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)進行相應(yīng)的加減；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡的三段法計算、平衡常數(shù)的計算來分析，平衡常數(shù)受溫度的影響，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）已知：①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ•moL^-1
②H₂O （g）=H₂O（l）△H=-44.0KJ•moL^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×$\frac{1}{2}$+②得H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=$\frac{1}{2}$×（-483.6KJ•moL^-1）+（-44.0KJ•moL^-1）=-285.8KJ•moL^-1；
故答案為：-285.8kJ•moL^-1；
（2）已知：①2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ•moL^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ•moL^-1
根據(jù)蓋斯定律，①-②得2CO（g）+2H₂O（g）=2H₂（g）+2CO₂（g）△H=-566kJ•moL^-1-（-483.6KJ•moL^-1）=-82.4KJ•moL^-1．
即CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）△H=-41.2KJ•moL^-1．
故答案為：CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）△H=-41.2KJ•moL^-1；
（3）CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）
開始   0.2           1               0              0
轉(zhuǎn)化    x             x               x               x
平衡 0.2-x        1-x              x              x
t℃時反應(yīng)并達到平衡，若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1，則$\frac{x×x}{（0.2-x）×（1-x）}$=1，
解得x=$\frac{1}{6}$，所以CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{1}{6}}{0.2}$×100%=83.3%，
該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，
故答案為：83.3%；變��；逆．

點評 本題考查燃燒熱概念、熱化學(xué)方程式書寫與計算、化學(xué)平衡的計算及移動，是對知識的綜合應(yīng)用，題目難度中等，注意理解把握燃燒熱的概念．