题目内容
研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义．
（1）将煤转化为清洁气体燃料：
已知：H2（g）+
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol
C（s）+
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol
写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 ．
（2）一定条件下，在密闭容器内，SO2被氧化成SO3的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；
△H=-a kJ/mol，在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是
A．4mol SO2和2mol O2 B．4mol SO2、2mol O2和2mol SO3
C．4mol SO2和4mol O2 D．6mol SO2和4mol O2
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：
①已知气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0
在一定温度下的定容密闭容器中，能说明此反应已达平衡的是
A．压强不变 B．混合气体平均相对分子质量不变
C．2v正（N2）=v逆（NO） D．N2的体积分数不再改变
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O2（g）△H＞0，
简述该设想能否实现的依据 ．
（4）燃料CO、H2在一定条件下可以相互转化：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．在420℃时，平衡常数K=9．若反应开始时，CO、H2O的浓度均为0.1mol/L，则CO在此反应条件下的转化率为 ．
（1）将煤转化为清洁气体燃料：
已知：H2（g）+
| 1 |
| 2 |
C（s）+
| 1 |
| 2 |
写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式
（2）一定条件下，在密闭容器内，SO2被氧化成SO3的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；
△H=-a kJ/mol，在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是
A．4mol SO2和2mol O2 B．4mol SO2、2mol O2和2mol SO3
C．4mol SO2和4mol O2 D．6mol SO2和4mol O2
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：
①已知气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0
在一定温度下的定容密闭容器中，能说明此反应已达平衡的是
A．压强不变 B．混合气体平均相对分子质量不变
C．2v正（N2）=v逆（NO） D．N2的体积分数不再改变
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O2（g）△H＞0，
简述该设想能否实现的依据
（4）燃料CO、H2在一定条件下可以相互转化：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．在420℃时，平衡常数K=9．若反应开始时，CO、H2O的浓度均为0.1mol/L，则CO在此反应条件下的转化率为
考点：热化学方程式,反应热和焓变,化学平衡状态的判断,等效平衡,化学平衡的计算
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析：（1）利用盖斯定律，通过已知热化学方程式运算得目标热化学方程式；
（2）由反应方程式可知生成2mol的SO3时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molSO3；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molSO3，SO2与O2物质的量必须要多于4mol和2mol．
（3）①可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析．
②根据G=△H-T?△S判断反应能否自发进行；
（4）依据化学平衡的三段式列式计算，平衡状态下的物质转化率=
×100%，运用平衡常数的概念列式得到．
（2）由反应方程式可知生成2mol的SO3时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molSO3；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molSO3，SO2与O2物质的量必须要多于4mol和2mol．
（3）①可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析．
②根据G=△H-T?△S判断反应能否自发进行；
（4）依据化学平衡的三段式列式计算，平衡状态下的物质转化率=
| 消耗量 |
| 起始量 |
解答：
解：（1）①H2（g）+
O2（g）=H20 （g）△H=-241.8kJ?mol-1 ①
C（s）+
O2（g）=CO （g）△H=-110.5kJ?mol-1②
利用盖斯定律将方程式变形：②-①得 C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，
故答案为：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；
（2）由反应方程式可知生成2mol的SO3时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molSO3；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molSO3，SO2与O2物质的量必须要多于4mol和 2mol，故D符合，B选项中既有正反应又有逆反应，最终放出的热量小于2akJ，
故选D；
（3）①A．反应是前后气体系数和不变化的反应，所以压强不变，反应不一定平衡，故A错误；
B．混合气体平均相对分子质量=
，m、n均不会变化，所以M不变，即M不变不一定平衡，故B错误；
C．2v正（N2）=v逆（NO）证明正逆反应速率相等，即达到了平衡，故C正确；
D．N2的体积分数不再随时间的改变改变，证明达到了平衡，故D正确．
故选CD；
②2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T?△S，G＞0，不能实现，
故答案为：不能；该反应是熵减、焓增的反应，任何温度下均不能自发进行；
（4）解：依据化学平衡，设一氧化碳的消耗浓度为X，分析三段式列式计算：
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.1 0 0
变化量（mol/L） X X X X
平衡量（mol/L） 0.1-X 0.1-X X X
平衡常数K=
=
=9
解得：X=0.075mol/L；
一氧化碳转化率=
×100%=75%，故答案为：75%．
| 1 |
| 2 |
C（s）+
| 1 |
| 2 |
利用盖斯定律将方程式变形：②-①得 C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，
故答案为：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；
（2）由反应方程式可知生成2mol的SO3时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molSO3；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molSO3，SO2与O2物质的量必须要多于4mol和 2mol，故D符合，B选项中既有正反应又有逆反应，最终放出的热量小于2akJ，
故选D；
（3）①A．反应是前后气体系数和不变化的反应，所以压强不变，反应不一定平衡，故A错误；
B．混合气体平均相对分子质量=
| m |
| n |
C．2v正（N2）=v逆（NO）证明正逆反应速率相等，即达到了平衡，故C正确；
D．N2的体积分数不再随时间的改变改变，证明达到了平衡，故D正确．
故选CD；
②2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T?△S，G＞0，不能实现，
故答案为：不能；该反应是熵减、焓增的反应，任何温度下均不能自发进行；
（4）解：依据化学平衡，设一氧化碳的消耗浓度为X，分析三段式列式计算：
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.1 0 0
变化量（mol/L） X X X X
平衡量（mol/L） 0.1-X 0.1-X X X
平衡常数K=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| X2 |
| (0.1-X)2 |
解得：X=0.075mol/L；
一氧化碳转化率=
| 0.075 |
| 0.1 |
点评：本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡的三段式计算，平衡常数、转化率的概念计算应用，注意平衡状态的判断是关键，题目较简单．
练习册系列答案
53随堂测系列答案
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