(2014•蓟县一模)(一)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:

(2014•蓟县一模)(一)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=566kJg•moL-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=483.6kJ g•moL-1
H2O(g)═H2O(I);△H=44.0kJg•moL-1
(1)氢气的燃烧热为______kJg•moL-1
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式______.
(二)在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ 700 800 850 1000 1200
K 2.6 1.7 1.0 0.9 0.6
(1)K的表达式为:
K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)
K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)

(2)该反应的正反应为______反应(“吸热”或“放热”)
(3)能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:______
A.容器中压强不变  B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正=v(H2O)逆   D.c(CO2)=c(CO)
(4)在850℃时,可逆反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
时间/min CO2(mol/L) H2(mol/L) CO(mol/L) H2O(mol/L)
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3 c3
计算:3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2(g)的转化率,要求写出简单的计算过程(c3精确到小数点后面三位数)
冰竹chendeqin263 1年前 已收到1个回答 举报

迷惑的古惑 春芽

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解题思路:(一)(1)由2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol、H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0KJ/mol来计算;
(2)利用2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566KJ/mol、2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol结合盖斯定律来写出CO和 H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式;
(二)(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积;
(2)平衡常数与温度的关系判断平衡移动方向进行分析判断吸热放热;
(3)根据化学平衡状态的特征-正逆反应速率相等,各组分含量保持不变进行判断;
(4)依据容器中浓度变化结合化学平衡的三段式列式计算,结合平衡常数不随温度变化,根据转化率公式进行计算.

(一)(1)由2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol、2H2O(g)═2H2O(l)△H=-88.0KJ/mol,即2mol氢气燃烧生成液态水,放出的热量为483.6kJ+88kJ=571.6kJ,
则1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量为285.8kJ,
故答案为:285.8;
(2)由①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566KJ/mol、②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol,
根据盖斯定律可知[①−②/2]得CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),△H=
−566kJ/mol−(−483.6kJ/mol)
2=-41.2kJ/mol,
即热化学反应方程式为CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
故答案为:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol;
(二)(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2),
故答案为:
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2);
(2)温度越高,K值越小,说明升温平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,
故答案为:放热;
(3)A.因该反应为反应前后气体体积不变的反应,故容器中压强不变不能作为平衡状态的判据,故A错误;
B.混合气体中CO浓度不变,表明各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故B正确;
C.v(H2=v(H2O),说明正逆反应速率相等,能作为平衡状态的判据,故C正确;
D.c(CO2)=c(CO)不能判断化学平衡状态,和起始量有关,故D错误;
故答案为:BC;
(4)
CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
起始浓度/mol•L-10.20.300
变化浓度/mol•L-1:c3 c3 c3c3
平衡浓度/mol•L-1:0.2-c30.3-c3c3c3
由题意知,850℃时,K=1.0,即
K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)=
c32
(0.2−c3)(0.3−c3)=1.0,
解得c3=0.12mol/L,
二氧化碳的转化率=[0.12mol/L/0.2mol/L]×100%=60%,
故答案为:0.12mol/L;60%.

点评:
本题考点: 热化学方程式;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算.

考点点评: 本题主要考查热化学方程式、温度对化学平衡、化学平衡常数的影响,化学平衡常数的计算,化学平衡的标志判断,难度不大,考查学生分析和解决问题的能力.

1年前

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