Question

9．碳与水蒸气反应制取H₂的相关反应如下：
Ⅰ：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-43kJ/mol
Ⅲ：CaO（s）+CO₂（g）═CaCO₃（S）△H=-178.3kJ/mol
①计算 反应C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g）的△H=-90.3kJ/mol；
②对于可逆反应C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g），采取以下措施可以提高H₂产率的是A．（填字母）
A．降低体系的温度 B．压缩容器的体积
C．增加CaO的量 D．选用适当的催化剂．

Answer 1

分析 ①Ⅰ：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-43kJ/mol
Ⅲ：CaO（s）+CO₂（g）═CaCO₃（s）△H=-178.3kJ/mol
根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g），据此计算△H；
②该反应为气体体积不变的反应放热反应，提高H₂产率必须使平衡向着正向移动，结合平衡移动原理分析．

解答 解：①①Ⅰ：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-43kJ/mol
Ⅲ：CaO（s）+CO₂（g）═CaCO₃（s）△H=-178.3kJ/mol
根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得：C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g）△H=（+131.0kJ/mol）+（-43kJ/mol）+（-178.3kJ/mol）=-90.3kJ，
故答案为：-90.3；
②A．该反应为放热反应，降低体系的温度，平衡向着正向移动，可以提高氢气的产率，故A正确；
B．该反应为气体体积不变的反应，压缩容器的体积增大了压强，平衡不移动，氢气的产率不变，故B错误；
C．CaO为固体，增加CaO的量平衡不移动，氢气的产率不变，故C错误；
D．选用适当的催化剂可以改变反应速率，但是不影响化学平衡，氢气的产率不变，故D错误；
故答案为：A．

点评 本题考查了化学平衡的影响因素、反应热与焓变的应用，题目难度不大，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握盖斯定律的内容及应用方法，试题培养了学生的灵活应用能力．