Question

（1）工业上制取氢气的一个重要反应是：
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）
已知在25℃时：
①C（石墨）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₁=-111kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ/mol
③C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃=-394kJ/mol
试计算25℃时一氧化碳与水作用转化为氢气和二氧化碳反应的反应热．
（2）在密闭容器中，将2.0mol CO与10mol H₂O混合加热到800℃，达到下列平衡：
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g） K=1.0，求CO转化为CO₂的转化率（保留两位有效数字）．

Answer 1

考点：有关反应热的计算,化学平衡的计算

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）根据盖斯定律，由已知热化学方乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数并进行相应的加减，据此计算；
（2）令平衡时参加反应的CO的物质的量xmol，根据三段式用x表示出平衡时各组分的物质的量浓度，利用物质的量浓度代入平衡常数K中计算x的值，再根据转化率定义计算CO的转化率．

解答： 解：（1）已知在25℃时：
①C（石墨）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₁=-111kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ/mol
③C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃=-394kJ/mol
由盖斯定律，③-②-①得CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=△H₃-△H₂-△H₁=-394-（-242）-（-111）=-41kJ/mol，
答：25℃时一氧化碳与水作用转化为氢气和二氧化碳反应的反应热为-41kJ/mol；
（2）令平衡时参加反应的CO的物质的量为xmol，则：
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
开始（mol）：2       10       0        0
变化（mol）：x       x        x        x
平衡（mol）：2-x     10-x      x        x
设容器的体积为VL，则

( x V )2

( 2-x V )( 10-x V )

=1，解得x=

5

3

mol，
故CO的转化率为

5 3

2

×100%=83%；
答：CO转化为CO₂的转化率83%．

点评：本题考查了盖斯定律的应用、有关化学平衡的计算等，题目侧重于考查学生的计算能力，题目难度中等．