Question

（1）工業制氫氣的一個重要反應是：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）已知25℃時：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試計算25℃時CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）的反應熱

 

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

 

．
②在相同溫度下，若起始時c（CO）=1 mol?L^-1，c（H₂O）=2 mol?L^-1，反應進行一段時間后，測得H₂的濃度為0.5 mol?L^-1，則此時該反應是否達到平衡狀態

 

（填“是”與“否”），此時v_（正）

 

v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），你判斷的依據是

 

③若降低溫度，該反應的K值將

 

，該反應的化學反應速率將

 

（均填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）依據蓋斯定律結合熱化學方程式計算得到一氧化碳與水蒸氣作用轉化成氫氣和二氧化碳反應的焓變；
（2）①根據三段式解題法，求出反應混合物各組分濃度的變化量、平衡時各組分的濃度，代入平衡常數表達式計算平衡常數；
②計算常數的濃度商Qc、平衡常數，與平衡常數比較判斷反應進行方向，據此解答；
③該反應是放熱反應，降低溫度，平衡向著正向移動，K值增大，反應速率減小．

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CO的轉化率為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c（CO）=1mol?L^-1，c（H₂O）=2mol?L^-1，反應進行一段時間后，測得H₂的濃度為0.5mol?L^-1，則：
              CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g）
開始（mol/L）：1      2         0        0
變化（mol/L）：0.5   0.5       0.5       0.5
一段時間（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，故平衡向正反應進行，此時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K；
（3）溫度降低，該反應是放熱反應，化學平衡向著正向移動，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K增大；降低溫度，反應速率減小，
故答案為：增大；減小．

點評：本題考查化學平衡常數及影響因素、影響化學平衡的因素、化學平衡圖象與計算等，難度中等，②中注意分析各物質的濃度變化量關系，確定概念改變的條件．