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8.碳及其化合物有广泛的用途.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H>0,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O(g)的平衡转化率的是AD.
A.升高温度   B.增加碳的用量    C.加入催化剂  D.用CO吸收剂除去CO
(2)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所
需时间/min
H2OCO
H2
CO
9001.02.00.41.63.0
通过计算求出该反应的平衡常数(计算结果保留两位有效数字).
(3)把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于工业合成氨.已知:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
2N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.0kJ/mol
①氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol.

分析 (1)该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度、减小压强、减少生成物的量都能使平衡向正反应方向移动;
(2)依据化学平衡三行计算列式计算平衡浓度,平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$;
(3)依据热化学方程式和盖斯定律计算氢气燃烧的热化学方程式,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量.

解答 解:(1)A.升高温度,平衡正向移动,H2产率增大,故A正确;
B.增加碳的用量,浓度不变,平衡不移动,故B错误; 
C.加入催化剂,平衡不移动,故C错误;
D.用CO吸收剂除去CO,平衡正向移动,H2产率增大,故D正确; 
故答案为:AD;
(2)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)
起始量(mol/L)  1          0.5               0            0
变化量(mol/L)  0.2       0.2             0.2          0.2
平衡量(mol/L) 0.8        0.3            0.2           0.2
平衡常数K=$\frac{0.2×0.2}{0.6×0.3}$=$\frac{2}{9}$=0.22,
答:该反应的平衡常数为0.22;
(3)①N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol-1
②2N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.0kJ/mol
(①×2-②)×$\frac{1}{6}$得到:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
故答案为:-285.8 kJ/mol.

点评 本题考查了影响平衡因素分析判断、热化学方程式书写和计算,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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