Question

8．碳及其化合物有廣泛的用途．
（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H＞0，以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H₂O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率的是AD．
A．升高溫度   B．增加碳的用量    C．加入催化劑  D．用CO吸收劑除去CO
（2）將一定量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g），得到如下數(shù)據(jù)：

溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所 需時間/min
	H2O	CO	H2	CO
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

通過計算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（3）把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H₂用于工業(yè)合成氨．已知：
N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ？mol^-1
2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530.0kJ/mol
①氫氣的燃燒熱△H=-285.8kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，升高溫度、減小壓強、減少生成物的量都能使平衡向正反應(yīng)方向移動；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡三行計算列式計算平衡濃度，平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量．

解答 解：（1）A．升高溫度，平衡正向移動，H₂產(chǎn)率增大，故A正確；
B．增加碳的用量，濃度不變，平衡不移動，故B錯誤；　
C．加入催化劑，平衡不移動，故C錯誤；
D．用CO吸收劑除去CO，平衡正向移動，H₂產(chǎn)率增大，故D正確；　
故答案為：AD；
（2）CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L）  1          0.5               0            0
變化量（mol/L）  0.2       0.2             0.2          0.2
平衡量（mol/L） 0.8        0.3            0.2           0.2
平衡常數(shù)K=$\frac{0.2×0.2}{0.6×0.3}$=$\frac{2}{9}$=0.22，
答：該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.22；
（3）①N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol^-1
②2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530.0kJ/mol
（①×2-②）×$\frac{1}{6}$得到：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
故答案為：-285.8 kJ/mol．

點評 本題考查了影響平衡因素分析判斷、熱化學(xué)方程式書寫和計算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．