Question

【题目】煤和煤制品（如水煤气、焦炭、甲醚等）已广泛应用于工农业生产中．
（1）已知：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ．mol﹣l
CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）△H=+41.3kJ．mol﹣l
则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 ， 该反应在（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行．
（2）利用炭还原法可处理氮氧化物（如NO等），发生的反应为C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2 （g）．向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得的各气体的浓度如表所示：

时间（min） 浓度（molL﹣1） 物质	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①10～20min内，N2的平均反应速率可v（N2）= ．
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是（填字母）．
A．通入一定量的NO B．加入一定量的活性炭
C．加入合适的催化剂 D．遁当缩小容器的体积
（3）研究表明，反应CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如表所示：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020molL﹣l ， 在该条件下达到平衡时，CO的转化率为 ．

Answer 1

【答案】
（1）C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=+90.0kJ．mol﹣1；高温
（2）0.009mol．L﹣l ． min﹣l；AD
（3）75%
【解析】解：（1）已知①C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJmol﹣1②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=+41.3kJmol﹣1根据盖斯定律，将①﹣②可得：C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=+90kJmol﹣1 ， 反应的焓变△H＞0，△S＞0，根据反应自发进行的判据△H﹣TS＜0，所以需要高温下发生，所以答案是：C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=+90.0 kJmol﹣1；高温；（2）①10～20min内，N2的平均反应速率v（N2）= mol/（Lmin）=0.009 mol/（Lmin），所以答案是：0.009 mol/（Lmin）；②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大； A．通入一定量的NO，反应正向进行，达到平衡后一氧化氮、氮气、二氧化碳浓度增大，故符合； B．加入一定量的活性炭是固体，对平衡无影响，故不符合； C．加入合适的催化剂，只能改变化学反应速率，不能改变平衡，浓度不变，故不符合； D．适当缩小容器的体积，反应前后是气体体积不变的反应，平衡不动，但个物质浓度增大，符合要求，故符合；所以答案是：AD；
3）设CO的浓度变化量为c，三段式法用c表示出平衡时各组分个浓度，

	CO（g）+	H2O（g）		H2（g）+	CO2（g）
起始（mol/L）：	0.02	0.02		0	0
转化（mol/L）：	c	c		c	c
平衡（mol/L）：	0.02﹣c	0.02﹣c		c	c

代入500℃时反应平衡常数有k= = =9，解得c=0.015， CO的最大所以转化率为 ×100%=75%，所以答案是：75%．
【考点精析】利用化学平衡的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．