Question

我國目前使用的能源主要是化石燃料，其中煤占了很大比重，將煤氣化后再燃燒會提高煤的利用率．
（1）已知：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-437.3kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂═H₂O（g）△H=-285.8kJ?mol^-1
CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-280.3kJ?mol^-1
煤的氣化主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=

 

 kJ?mol^-1
（2）煤的氣化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=

 

（3）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表所示：

T/K	673	773	…
K	K1	K2	…

K₁

 

 K₂ （填“＞“、“＜“或“=“）．
（4）若反應(yīng)C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），在一恒溫、容積不變的容器中進行，則下述說法中能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

 

．
a．氣體的壓強不變   b．v（H₂O）=v（CO）     c．混合氣體的密度不變
d．有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）待求反應(yīng)中反應(yīng)物C在①中是反應(yīng)物，反應(yīng)物H₂O在②中是生成物，生成物CO在③中是反應(yīng)物，①應(yīng)減去②③．運用蓋斯定律解答，注意熱化學(xué)方程式加減時，對應(yīng)的△H也要同時進行加減．
（2）依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫平衡常數(shù)；
（3）對于吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)隨溫度升溫增大，說明平衡正向進行，結(jié)合平衡移動原理分析判斷；
（4）平衡狀態(tài)是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變，據(jù)化學(xué)平衡的特征進行分析判斷．

解答： 解：（1）已知①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-437.3kJ?mol^一1
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-285.8kJ?mol^一1
③CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^一1
待求反應(yīng)中的反應(yīng)物H₂O在②中是生成物，生成物CO在③中是反應(yīng)物，據(jù)蓋斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.5 kJ?mol^-1
故答案為：+131.5 kJ?mol^-1．
（2））①CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，故答案為：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（3）反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖表中平衡常數(shù)隨溫度升高增大，故答案為：＜；
（4）a．反應(yīng)是前后氣體系數(shù)和變化的反應(yīng)，氣體的壓強不變，則達(dá)到了平衡，故正確；
b．v（H₂O）=v（CO），不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故錯誤；
c．混合氣體的質(zhì)量變化，體積不變，所以密度要變，當(dāng)混合氣體的密度不變，證明達(dá)到了平衡，故正確；
d．有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故錯誤；
故選ac．

點評：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡的判斷和計算，題目難度中等，解答時首先分析化學(xué)方程式的特征，特別是反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系以及反應(yīng)的吸、放熱問題．