题目内容
（2013?德州二模）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+3H2；比较以上两种方法转移6mol电子时，C和CH4的质量之比是
（2）工业生产可以用NH3（g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：
则NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为
（3）已知反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H=αkJ?mol-1．测得在不同温度下，该反应的平衡常数K随温度的变化如下：
①该反应的化学平衡常数表达式K=
，a
②700℃反应达到平衡后，要使该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有
A．缩小反应器容积 B．增加Fe的物质的量 C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂．
（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
C+H2O
CO↑+H2↑
| ||
C+H2O
CO↑+H2↑
．还可以由天然气或重油制取氢气：CH4+H2O（g）
| ||
| ||
| 催化剂 |
9：4
9：4
．（2）工业生产可以用NH3（g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：
则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
2NH3（g）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=-134kJ?mol-1
．（3）已知反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H=αkJ?mol-1．测得在不同温度下，该反应的平衡常数K随温度的变化如下：
| 温度（℃） | 500 | 700 | 900 |
| K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
| c(CO) |
| C(CO2) |
| c(CO) |
| C(CO2) |
＞
＞
0（填“＞”、“＜”或“：”）．在500℃2L密闭容器中进行反应，Fe和CO2的起始量均为4mol，则5min后达到平街时CO2的转化率为50%
50%
，生成CO的平均速率v（CO）为0.2mol/（Lmin）
0.2mol/（Lmin）
．②700℃反应达到平衡后，要使该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有
C
C
（填字母）．A．缩小反应器容积 B．增加Fe的物质的量 C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂．
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．
（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=
| △c |
| △t |
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+H2O
CO↑+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+H2O
CO↑+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．
| ||
| ||
| 催化剂 |
故答案为：C+H2O
| ||
（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=
| c(CO) |
| c(CO2) |
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
| x |
| 4-x |
故二氧化碳的转化率为
| 2 |
| 4 |
故CO表示的平均速率v（CO）=
| ||
| 5min |
故答案为：
| c(CO) |
| c(CO2) |
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．
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