题目内容
【题目】煤的气化是高效、清洁的利用煤炭的重要途径之一。
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
②CO(g)+
O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1
（1）则碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是_______，该反应的化学平衡常数K随温度的升高将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）CO可以与H2O(g)进一步发生反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH＜0。在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，在800℃时达到平衡状态，K=1.0。
H2O | CO | CO2 | H2 | |
甲 n/mol | 0.10 | 0.30 | 0.10 | 0.50 |
乙 n/mol | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 |
起始时，甲容器中反应向____________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行；平衡时，乙容器中CO的转化率为___________。
【答案】C(s）+H2O（g）=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1 增大 逆反应 50%
【解析】
（1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算，根据温度使平衡移动以及平衡常数关系分析；
（2）根据已知浓度求出Qc，然后与K比较；令参加反应的CO的物质的量为nmol，根据三段式表示出平衡时各组分的物质的量，由于反应前后气体的体积不变，故用物质的量代替浓度代入平衡常数列方程计算。
（1）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
②CO（g）+
O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
③H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ/mol，
根据盖斯定律，①-③-②得C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJmol-1，由于该反应为吸热反应，所以升高温度平衡正移，K增大；
（2）令容器体积为1L，甲容器中：Qc=
=
=
>1=K，所以反应向逆反应进行；
令参加反应的CO的物质的量为nmol，则：
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）
开始（mol）： 0.1 0.1 0 0
转化（mol）： n n n n
平衡（mol）： 0.1-n 0.1-n n n
故
=1，解得n=0.05，故CO的转化率为
×100%=50%。
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