Question

【题目】在一定条件下CO2和H2可发生反应：CO2(g)+ H2(g)CO (g)+H2O(g) △H

已知：①CO和H2的燃烧热分别为-283.0 kJmol-1 和-285.8kJmol-1

②H2O（l）= H2O（g） △H=+44.0KJ·mol-1

（1）写出表示H2燃烧热的热化学方程式____________________。

CO2（g）+ H2（g）CO（g）+ H2O（g） △H1=___________KJ·mol-1

（2）有利于提高CO2平衡转化率的措施有__________。

A．加压 B．升温

C．增大CO2浓度 D．投料比不变，增加反应物的浓度

（3）若CO2和H2初始投料比为1:1，反应达平衡时CO在平衡混和气中的体积分数为25%，则CO2的转化率为_________，该反应的平衡常数为_________，若CO2和H2初始投料比改为1:2，则CO2的平衡转化率为_________。

Answer 1

【答案】（1）H2（g）+O2（g）= H2O（l） △H=-285.8kJ·mol-1 ；+41.2

（2）B（3）50%；1；66.7％

【解析】

试题分析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所释放的热量，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）+O2（g）= H2O（l） △H=-285.8kJ·mol-1 。

CO的燃烧热为-283.0 kJmol-1，则CO（g）+O2（g）= CO2（g） △H=-283.0 kJmol-1。

因①H2（g）+O2（g）= H2O（l） △H=-285.8kJ·mol-1

②CO（g）+O2（g）= CO2（g） △H=-283.0 kJmol-1

③H2O（l）= H2O（g） △H=+44.0KJ·mol-1

根据盖斯定律，①－②+③可得，CO2（g）+ H2（g）CO（g）+ H2O（g） △H1=+41.2KJ·mol-1

（2）因反应前后气体系数相等，且为吸热反应，则：A．加压，平衡不移动，CO2平衡转化率不变；B．升温，平衡正向移动，CO2平衡转化率增大；C．增大CO2浓度，平衡正向移动，但CO2平衡转化率反而减小；D．投料比不变，增加反应物的浓度，相当于增大压强，平衡不移动，CO2平衡转化率不变；故选B。

（3）根据“三段式”可得，设起始时CO2和H2物质的量都为n mol，转化x mol，则

CO2（g）+ H2（g）CO（g）+ H2O（g）

起始物质的量 n n

转化物质的量 x x x x

平衡物质的量 n-x n-x x x

因反应达平衡时CO在平衡混和气中的体积分数为25%，

则有x÷2n=25%，解得x=0.5n

则CO2的转化率为0.5n÷n×100%=50%；

该反应的平衡常数为1；

因温度没变，则平衡常数仍未1，则根据“三段式”，可得CO2和H2初始投料比改为1:2，则CO2的平衡转化率为66.7％。