Question

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=-566kJ?moL^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ?moL^-1
H₂O （g）=H₂O（l）△H=-44.0KJ?moL^-1
（1）氢气的标准燃烧热△H=______kJ?moL^-1
（2）写出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的热化学方程式______
（3）往 1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H₂O（g），在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K=1，则t℃时CO的转化率为______；反应达到平衡后，升高温度，此时平衡常数将______（填“变大”、“不变”或“变小”），平衡将向______ （填“正”或“逆”）方向移动
（4）为了提高CO的转化率，可采取的措施是______．
A．增大的CO浓度   B．增大的H₂O（g）浓度   C．使用催化剂    D．降低温度
（5）H₂是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是______．

Answer 1

（1）已知：①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ?moL^-1
②H₂O （g）=H₂O（l）△H=-44.0KJ?moL^-1
根据盖斯定律，①×

1

2

+②得H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=

1

2

×（-483.6KJ?moL^-1）+（-44.0KJ?moL^-1）=-285.8KJ?moL^-1；
故答案为：-285.8；
（2）已知：①2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ?moL^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6KJ?moL^-1
根据盖斯定律，①-②得2CO（g）+2H₂O（g）=2H₂（g）+2CO₂（g）△H=-566kJ?moL^-1-（-483.6KJ?moL^-1）=-82.4KJ?moL^-1．
即CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）△H=-41.2KJ?moL^-1．
故答案为：CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）△H=-41.2KJ?moL^-1；
（3）令参加反应的CO的物质的量为nmol，则：
             CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）
开始（mol）：1        1         0    0
变化（mol）：n        n         n      n
平衡（mol）：1-n       1-n       n      n
所以

n×n

(1-n)×(1-n)

=1，解得n=0.5，故t℃时CO的转化率为

0.5mol

1mol

×100%=50%；
由（2）可知该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数变小．
故答案为：50%；变小；逆；
（4）A．增大的CO浓度，平衡向正反应移动，但CO的转化率降低，故A错误；
B．增大的H₂O（g）浓度，平衡向正反应移动，但CO的转化率增大，故B正确；
C．使用催化剂加快反应速率，平衡不移动，CO转化率不变，故C错误；
D．降低温度平衡向正反应移动，但CO的转化率增大，故D正确．
故选：BD．
（5）原电池负极发生氧化反应，氢气在负极放电，在碱性条件下，氢气放电生成水，
负极电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．