Question

化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义．
（1）合成氨用的氢气有多种制取方法：请你写出用C制备水煤气的化学反应方程式______ CO↑+H₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）根据碳单质和水蒸气之间的反应结合电子转移知识来计算回答；
（2）根据热化学方程式的含义和书写方法结合图中信息，利用盖斯定律来回答判断；
（3）①化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写反应①的平衡常数，注意固体不需要写出；由表中数据可知，对于反应①，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断a值的符号；利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，再利用转化率定义根据v=计算v（CO）；
②根据化学平衡移动的影响因素知识来回答．
解答：解：（1）用C制备水煤气的化学反应方程式为C+H₂OCO↑+H₂↑，反应中转移电子的物质的量是2mol，转移6mol电子时，消耗碳单质的质量是：12g×3=36g，反应CH₄+H₂O（g）CO+3H₂中转移电子是6moL，消耗甲烷的质量是16g，所以以上两种方法转移6mol电子时，C和CH₄的质量之比是36：16=9：4，
故答案为：C+H₂OCO↑+H₂↑；9：4；
（2）第一步：2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂NCOONH₄（l，氨基甲酸铵）△H₁=-272KJ/mol，
第二步：H₂NCOONH₄（l）?H₂O（l）+H₂NCONH₂（s）△H₂=138KJ/mol，
根据盖斯定律，两个过程相加得到NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂O（l）+H₂NCONH₂（s）△H=-134kJ?mol^-1；
故答案为：2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂O（l）+H₂NCONH₂（s）△H=-134kJ?mol^-1；
（3）①反应Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数k=，由表中数据可知，对于反应①，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，
升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0，
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，则：
           Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol）：4                  0
变化（mol）：x                  x
平衡（mol）：4-x                 x
所以=1解得x=2，
故二氧化碳的转化率为×100%=50%，
故CO表示的平均速率v（CO）==0.2mol/（L?min）
故答案为：；＞；50%；0.2mol/（Lmin）；
②A、缩小反应器容积，压强增大，化学平衡不移动，故A错误；
B．增加Fe的物质的量，不会引起化学平衡的移动，故B错误；
C．升高温度到900℃，化学平衡正向移动，故C正确；
D．使用合适的催化剂，不会引起化学平衡的移动，故D错误．
故选C．
点评：本题考查学生化学反应中的反应热和焓变间的关系以及化学反应速率和化学平衡移动方面的知识，属于综合知识的考查，难度大．