Question

9．碳與水蒸氣反應制取H₂的相關反應如下：
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計算 反應C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g）的△H=-90.3kJ/mol；
②對于可逆反應C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g），采取以下措施可以提高H₂產率的是A．（填字母）
A．降低體系的溫度 B．壓縮容器的體積
C．增加CaO的量 D．選用適當的催化劑．

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
根據蓋斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g），據此計算△H；
②該反應為氣體體積不變的反應放熱反應，提高H₂產率必須使平衡向著正向移動，結合平衡移動原理分析．

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
根據蓋斯定律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，
故答案為：-90.3；
②A．該反應為放熱反應，降低體系的溫度，平衡向著正向移動，可以提高氫氣的產率，故A正確；
B．該反應為氣體體積不變的反應，壓縮容器的體積增大了壓強，平衡不移動，氫氣的產率不變，故B錯誤；
C．CaO為固體，增加CaO的量平衡不移動，氫氣的產率不變，故C錯誤；
D．選用適當的催化劑可以改變反應速率，但是不影響化學平衡，氫氣的產率不變，故D錯誤；
故答案為：A．

點評 本題考查了化學平衡的影響因素、反應熱與焓變的應用，題目難度不大，明確化學平衡及其影響為解答關鍵，注意掌握蓋斯定律的內容及應用方法，試題培養(yǎng)了學生的靈活應用能力．