题目内容
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=-566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l) △H=-44.0KJ·moL-1
(1)氢气的标准燃烧热△H= kJ·moL-1
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
(3)往 1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1,则t℃时CO的转化率为 ;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将 (填“变大”、“不变”或“变小”),平衡将向 (填“正”或“逆”)方向移动。
(4)在CO和H2O反应转化为绿色能源H2中,为了提高CO的转化率,可采取的措施是 。
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)氢气的标准燃烧热△H= kJ·moL-1
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
(3)往 1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1,则t℃时CO的转化率为 ;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将 (填“变大”、“不变”或“变小”),平衡将向 (填“正”或“逆”)方向移动。
(4)在CO和H2O反应转化为绿色能源H2中,为了提高CO的转化率,可采取的措施是 。
A.增大的CO浓度 | B.增大的H2O(g)浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
(共11分)(1)-285.8(2分)
(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol(3分)
(3)50%(2分);变小(1分);逆(1分) (4)BD(2分)
(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol(3分)
(3)50%(2分);变小(1分);逆(1分) (4)BD(2分)
试题分析:(1)通常条件下,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为氢气的燃烧热。已知反应①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ·moL-1、②H2O (g)=H2O(l) △H=-44.0KJ·moL-1,则根据盖斯定律可知,①×+②即得到反应H2(g)+O2(g)=H2O(g),所以该反应的△H=-483.6KJ?moL-1÷2+-44.0KJ·moL-1=-285.8KJ?moL-1,即氢气的标准燃烧热△H=-285.8KJ?moL-1。
(2)已知反应①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·moL-1、②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ·moL-1,则根据盖斯定律可知,(①-②)÷2即得到反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ,所以该反应的分液△H=(-566kJ·moL-1+483.6KJ·moL-1)÷2=-41.2kJ/mol。(3)(3)令参加反应的CO的物质的量浓度为nmol/L,则:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度(mol/L)1 1 0 0
转化浓度(mol/L)n n n n
平衡浓度(mol/L)1-n 1-n n n
所以根据平衡常数可知K===1
解得n=0.5mol/L
所以t℃时CO的转化率为×100%=50%
由(2)可知该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数变小。
(4)A、增大的CO浓度,平衡向正反应移动,但CO的转化率降低,故A错误;B、增大的H2O(g)浓度,平衡向正反应移动,但CO的转化率增大,故B正确;C、使用催化剂加快反应速率,平衡不移动,CO转化率不变,故C错误;D、降低温度平衡向正反应移动,但CO的转化率增大,故D正确,答案选BD。
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