Question

CO和H₂与我们的生产和生活等方面密切相关．
（1）将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一．
已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ．mol^-1
H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ．mol^-1
CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ．mol^-1
则C（s）与水蒸气反应制取CO和H₂的热化学方程式为______．标准状况下，V（ CO）：V（H₂）=1：l的水煤气22.4L，完全燃烧生成CO₂和水蒸气，放出的热量为______．
（2）一定条件下，在容积为3L的密闭容器中发生反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），达平衡状态．根据图示回答：
①500℃时，从反应开始至达到平衡状态V（H₂）=______（用n_B、t_B表示）
②K_A 和K_B的关系是：K_A______K_B，该反应的△H______0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③300℃达平衡时，将容器容积压缩到原来的，其他条件不变，则v（正）______v（逆）（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）室内煤气泄漏造成人体中毒，是因为CO吸入肺中与输氧血红蛋白（HbO₂）发生反应：CO+HbO₂?O₂+HbCO，37℃时，K=220．当[HbCO]：[HbO₂]≥0.02时，即吸入CO与O₂物质的量浓度之比≥______时，人的智力会受损；把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒的原理是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用盖斯定律计算C（s）与水蒸气反应制取CO和H₂的反应热并书写热化学方程式，并利用热化学方程式计算反应放出的热量；
（2）①由图可计算用甲醇表示的化学反应速率，再利用反应速率之比等于化学计量数之比来计算氢气的反应速率；
②由图可知，温度低甲醇的物质的量多，则该反应为放热反应；
③300℃达平衡时，将容器容积压缩到原来的，则压强增大，平衡正向移动；
（3）37℃时，K=220．当[HbCO]：[HbO₂]≥0.02时，结合平衡常数分析CO与O₂物质的量浓度之比；再利用平衡逆向分析移动CO中毒的病人放人高压氧舱中解毒的原理．
解答：解：（1）由①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ．mol^-1，
②H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ．mol^-1，
③CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ．mol^-1，
根据盖斯定律可知，①-②-③得C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）
△H=-393.5kJ．mol^-1-（-242.0kJ．mol^-1）-（-283.0kJ．mol^-1）=+131.5kJ．mol^-1，
标准状况下，V（ CO）：V（H₂）=1：l的水煤气22.4L，由②③可知，
完全燃烧放出的热量为242kJ/mol×0.5mol+283kJ/mol×0.5mol=262.5kJ，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ．mol^-1；262.5kJ；
（2）①由图可知甲醇表示的化学反应速率为mol．L^-1．min^-1，由反应速率之比等于化学计量数之比可知氢气的反应速率为mol．L^-1．min^-1，
故答案为：mol．L^-1．min^-1；
②由图可知，温度低甲醇的物质的量多，则该反应为放热反应，△H＜0，升高温度平衡逆向移动，则温度高，平衡常数变小，即K_A＞K_B，
故答案为：＞；＜；
③300℃达平衡时，将容器容积压缩到原来的，则压强增大，平衡正向移动，所以v（正）＞v（逆），
故答案为：＞；
（3）反应CO+HbO₂?O₂+HbCO，K=，37℃时，K=220．当[HbCO]：[HbO₂]≥0.02时，由平衡常数可知CO与O₂物质的量浓度之比1：11000；
CO中毒的病人放入高压氧舱中，使氧气浓度增大，上述化学平衡逆向移动，使CO从血红蛋白中脱离出来，
故答案为：1：11000；氧气浓度增大，上述化学平衡逆向移动，使CO从血红蛋白中脱离出来．
点评：本题考查知识点较多，注重对反应热的计算、反应速率的计算、化学平衡移动的分析，涉及图象与反应速率及平衡，题目难度中等，（3）为学生解答的易错点和难点．