Question

我国目前使用的能源主要是化石燃料，其中煤占了很大比重，将煤气化后再燃烧会提高煤的利用率．
（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
煤的气化主要反应的热化学方程式是：
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=

 

 kJ?mol^-1
（2）煤的气化反应为可逆反应，该反应的化学平衡常数表达式是K=

 

（3）该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：

T/K	673	773	…
K	K1	K2	…

K₁

 

 K₂ （填“＞“、“＜“或“=“）．
（4）若反应C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），在一恒温、容积不变的容器中进行，则下述说法中能说明该反应已达平衡状态的是

 

．
a．气体的压强不变   b．v（H₂O）=v（CO）     c．混合气体的密度不变
d．有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡状态的判断

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）待求反应中反应物C在①中是反应物，反应物H₂O在②中是生成物，生成物CO在③中是反应物，①应减去②③．运用盖斯定律解答，注意热化学方程式加减时，对应的△H也要同时进行加减．
（2）依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数；
（3）对于吸热反应，平衡常数随温度升温增大，说明平衡正向进行，结合平衡移动原理分析判断；
（4）平衡状态是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据化学平衡的特征进行分析判断．

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
待求反应中的反应物H₂O在②中是生成物，生成物CO在③中是反应物，据盖斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.5 kJ?mol^-1
故答案为：+131.5 kJ?mol^-1．
（2））①CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反应的平衡常数K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，故答案为：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（3）反应是吸热反应，图表中平衡常数随温度升高增大，故答案为：＜；
（4）a．反应是前后气体系数和变化的反应，气体的压强不变，则达到了平衡，故正确；
b．v（H₂O）=v（CO），不能说明正逆反应速率相等，故错误；
c．混合气体的质量变化，体积不变，所以密度要变，当混合气体的密度不变，证明达到了平衡，故正确；
d．有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂，不能说明正逆反应速率相等，故错误；
故选ac．

点评：本题考查热化学方程式的书写、化学平衡的判断和计算，题目难度中等，解答时首先分析化学方程式的特征，特别是反应前后气体的化学计量数关系以及反应的吸、放热问题．