(2014•蓟县一模)(一)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=566kJg•moL-12H2(g

时间:2024-04-30 08:37:40 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

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(2014•蓟县一模)(一)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=566kJg•moL-12H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=483.6kJ g•moL-1   H2O(g)═H2O(I);△H=44.0kJg•moL-1(1)氢气的燃烧热为______kJg•moL-1(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式______.(二)在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)  其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ 700 800 850 1000 1200
K 2.6 1.7 1.0 0.9 0.6
(1)K的表达式为:K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)
,K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)
,;(2)该反应的正反应为______反应(“吸热”或“放热”)(3)能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:______A.容器中压强不变         B.混合气体中CO浓度不变C.v(H2)正=v(H2O)逆   D.c(CO2)=c(CO)(4)在850℃时,可逆反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
时间/min CO2(mol/L) H2(mol/L) CO(mol/L) H2O(mol/L)
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3 c3
计算:3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2(g)的转化率,要求写出简单的计算过程(c3精确到小数点后面三位数)
最佳答案

(一)(1)由2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol、2H2O(g)═2H2O(l)△H=-88.0KJ/mol,即2mol氢气燃烧生成液态水,放出的热量为483.6kJ+88kJ=571.6kJ,则1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量为285.8kJ,故答案为:285.8;(2)由①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566KJ/mol、②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol,根据盖斯定律可知

①−②
2
得CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),△H=
−566kJ/mol−(−483.6kJ/mol)
2
=-41.2kJ/mol,即热化学反应方程式为CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,故答案为:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol;(二)(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)
,故答案为:
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)
;(2)温度越高,K值越小,说明升温平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,故答案为:放热;(3)A.因该反应为反应前后气体体积不变的反应,故容器中压强不变不能作为平衡状态的判据,故A错误;B.混合气体中CO浓度不变,表明各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故B正确;C.v(H2)正=v(H2O)逆,说明正逆反应速率相等,能作为平衡状态的判据,故C正确;D.c(CO2)=c(CO)不能判断化学平衡状态,和起始量有关,故D错误;故答案为:BC;(4)                 CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)起始浓度/mol•L-1   0.2     0.3        0      0变化浓度/mol•L-1:c3       c3         c3     c3平衡浓度/mol•L-1:0.2-c3   0.3-c3      c3     c3由题意知,850℃时,K=1.0,即K=
c(CO)•c(H2O)
c(CO2)•c(H2)
=
c32
(0.2−c3)(0.3−c3)
=1.0,解得  c3=0.12mol/L,二氧化碳的转化率=
0.12mol/L
0.2mol/L
×100%=60%,故答案为:0.12mol/L;60%.

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