Question

（12分）為了減少CO對(duì)大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH=-566kJ·moL－1

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH=-483.6KJ·moL－1

H2O (g)＝H2O(l) ΔH=-44.0KJ·moL－1

（1）氫氣的燃燒熱△H= 。

（2）寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式 。

（3）往1L體積不變的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g)，在t℃時(shí)反應(yīng)并達(dá)到平衡，若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1，則t℃時(shí)CO 的轉(zhuǎn)化率為 ；反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，此時(shí)平衡常數(shù)將 （填“變大”、“不變”或“變小”），平衡將向 （填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)。

（4）為了提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是 。

A．增大的CO濃度 B．增大H2O(g) 的濃度

C．使用催化劑 D．降低溫度

（5）H2是一種理想的綠色能源，可作燃料電池；若該氫氧燃料電池以氫氧化鉀為電解質(zhì)溶液，其負(fù)極的電極反應(yīng)式是 。

Answer 1

（1）-285.8 kJ·moL－1

（2）2CO(g)+ H2O (g)＝2CO2(g) + H2(g) ΔH=-41.2kJ·moL－1

（3）50% 變小 逆 （4）BD （5）H2 ＋2OH --2e- = 2H2O

【解析】

試題分析：（1）由2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6KJ/mol、2H2O（g）═2H2O（l）△H=-88.0KJ/mol，可得2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為483.6kJ+88kJ=571.6kJ，氫氣燃燒熱是指1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量，即571.6kJ/2=285.8 kJ，所以氫氣的燃燒熱△H=-285.8 kJ·moL－1；

（2）由①2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566KJ/mol、②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6KJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知（①-②）÷2得△H=（-566+483.6）÷2=-41.2kJ/mol，即熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO(g)+ H2O (g)＝2CO2(g) + H2(g) ΔH=-41.2kJ·moL－1；

（3） CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）

開始 1 1 0 0

轉(zhuǎn)化 x x x x

平衡 1-x 1-x x x

t℃時(shí)反應(yīng)并達(dá)到平衡，若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1，則x2/(1-x)2=1，解得x=0.5，

所以CO的轉(zhuǎn)化率為0.5/1×100%=50%，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小；

（4）A．增大的CO濃度，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率減小，H2O的轉(zhuǎn)化率增大，B．增大H2O(g) 的濃度，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率減小，CO的轉(zhuǎn)化率增大， C．使用催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變平衡，即不能改變CO的轉(zhuǎn)化率，D．降低溫度，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率增大，選BD；

（5）氫氣為負(fù)極，失去電子，在堿性電解質(zhì)溶液中，負(fù)極生成水，則負(fù)極反應(yīng)式為H2 ＋2OH --2e- = 2H2O，

考點(diǎn)：考查燃燒熱的計(jì)算，熱化學(xué)方程式的書寫，化學(xué)平衡常數(shù)及影響平衡的因素等知識(shí)。