Question

（1）工業(yè)制氫氣的一個(gè)重要反應(yīng)是：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）已知25℃時(shí)：C（石墨）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁=-394 kJ?mol^-1C（石墨）+

1

2

O₂ （g）═CO （g）△H₂=-111 kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂ （g）═H₂O（g）△H₃=-242kJ?mol^-1試計(jì)算25℃時(shí)CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）的反應(yīng)熱

 

 kJ?mol^-1
（2）830K時(shí)，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H＜0 試回答下列問(wèn)題：
①若起始時(shí)c（CO）=2 mol?L^-1，c（H₂O）=3 mol?L^-1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
②在相同溫度下，若起始時(shí)c（CO）=1 mol?L^-1，c（H₂O）=2 mol?L^-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H₂的濃度為0.5 mol?L^-1，則此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)

 

（填“是”與“否”），此時(shí)v_（正）

 

v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），你判斷的依據(jù)是

 

③若降低溫度，該反應(yīng)的K值將

 

，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率將

 

（均填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）依據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算得到一氧化碳與水蒸氣作用轉(zhuǎn)化成氫氣和二氧化碳反應(yīng)的焓變；
（2）①根據(jù)三段式解題法，求出反應(yīng)混合物各組分濃度的變化量、平衡時(shí)各組分的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算平衡常數(shù)；
②計(jì)算常數(shù)的濃度商Qc、平衡常數(shù)，與平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，據(jù)此解答；
③該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向著正向移動(dòng)，K值增大，反應(yīng)速率減�。�

解答： 解：（1）①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol
②C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ/mol
③C（石墨）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-111kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律②-①-③得到：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g），△H=-41KJ/mol；
故答案為：-41KJ/mol；
（2）①平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則CO的濃度變化量=2mol/L×60%=1.2mol/L，則：
               CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：2     3          0         0
變化（mol/L）：1.2   1.2        1.2        1.2
平衡（mol/L）：0.8    1.8       1.2        1.2
故平衡常數(shù)K=

1.2×1.2

0.8×1.8

=1，
故答案為：1；
②在相同溫度下（850℃），若起始時(shí)c（CO）=1mol?L^-1，c（H₂O）=2mol?L^-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H₂的濃度為0.5mol?L^-1，則：
              CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g）
開(kāi)始（mol/L）：1      2         0        0
變化（mol/L）：0.5   0.5       0.5       0.5
一段時(shí)間（mol/L）：0.5   1.5       0.5       0.5
濃度商Qc=

0.5×0.5

0.5×1.5

=

1

3

＜1，故平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，此時(shí)v_（正）＞v_（逆），
故答案為：否；大于；濃度商Qc=

0.5×0.5

0.5×1.5

=

1

3

＜1，小于平衡常數(shù)K；
（3）溫度降低，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，化學(xué)平衡向著正向移動(dòng)，二氧化碳和氫氣濃度增大，一氧化碳和水的濃度減小，平衡常數(shù)K增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小，
故答案為：增大；減小．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素、影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡圖象與計(jì)算等，難度中等，②中注意分析各物質(zhì)的濃度變化量關(guān)系，確定概念改變的條件．