已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO(g)＋H2O (g)CO2(g)＋H2(g) ，800℃時，在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H2O(g)，保持溫度不變，4 min后反應(yīng)達到平衡，測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%。

（1）求4 min內(nèi)H2的平均化學(xué)反應(yīng)速率。

（2）計算800℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)。

（3）427℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為9.4，請結(jié)合（2）中的計算結(jié)果判斷該反應(yīng)的ΔH       0（填“＞”、“＜”或“＝” ）。

 

【答案】

（1）0.15mol/(L·min)     （2）1     （3）ΔH＜0

【解析】

試題分析：（1）△c(CO)=△n(CO)/V==0.6mol/L           （1分）

v(CO)=△c(CO)/△t==0.15mol/(L·min)           （1分）

由題可得， v(H2)=v(CO)=0.15mol/(L·min)                （1分）

（2）根據(jù)題意可得，

（mol/L）   CO(g) ＋ H2O (g)CO2(g) ＋H2(g)        （1分）

開始     1.0       1.5             0       0

反應(yīng)     0.6       0.6            0.6      0.6 

平衡     0.4       0.9            0.6      0.6         （1分）

則800℃時平衡常數(shù)=      （2分）

（3）<（2分）[說明：由于800℃時K＝1，427℃時K＝9.4，溫度降低，平衡常數(shù)增大，說明降低溫度平衡往放熱（正反應(yīng)）方向移動，故ΔH＜0。

考點：考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡相關(guān)的計算。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2008?南京一模）化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用．
（1）蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體．甲烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol．
356g“可燃冰”（分子式為CH4?9H2O）釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水．放出的熱量為
1780.6kJ
1780.6kJ
．
（2）某種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入液化石油氣（以C4H10表示），電池的電解質(zhì)是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下傳導(dǎo)O2-．
已知該電池負極的電極反應(yīng)為：C4H10+2O2--4e-=CO2+H2O，則該電池正極的電極反應(yīng)式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
，電池工作時，固體電解質(zhì)里的O2-向
負
負
極移動．
（3）已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
①T℃時，在一定體積的容器中，通入一定量的CO（g）和H2O（g），發(fā)生反應(yīng)并保持溫度不變，各物質(zhì)濃度隨時間變化如下表：T℃時物質(zhì)的濃度（mol/L）變化
時間/min CO H2O（g） CO2 H2
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 0.100 0.200 0.100 0.100
4 0.100 0.200 0.100 0.100
5 0.116 0.216 0.084 C1
6 0.096 0.266 0.104 C2
第5、6min時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時，改變某一條件后測得的．第4～5min之間，改變的條件是
增加H2濃度
增加H2濃度
，第5～6min之間，改變的條件是
增加H2O（g）濃度
增加H2O（g）濃度
．T℃時該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是
0.5
0.5
．
②已知420℃時，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)為9．如果反應(yīng)開始時，CO和H2O（g）的濃度都是0.01mol/L，則CO在此條件下的轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
．
③397℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為12，請判斷該反應(yīng)的△H
＜
＜
0（填“＞”、“=”、“＜”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

煤炭可以轉(zhuǎn)化為清潔能源和化工原料．
（1）用煤可以制得水煤氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
C（S）+H2O（g）
 高溫 
.
 
H2（g）+CO（g）
C（S）+H2O（g）
 高溫 
.
 
H2（g）+CO（g）
．
（2）已知一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，則此反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO（g）+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ/mol
CO（g）+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ/mol
．
（3）已知 1mol C 完全轉(zhuǎn)化為水煤氣時吸收熱量 131.5kJ，則1mol C與CO2反應(yīng)生成CO
吸收
吸收
（填“吸收”或“放出”）熱量
172.5
172.5
kJ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

煤炭可以轉(zhuǎn)化為清潔能源和化工原料．
（1）用煤可以制得水煤氣．工業(yè)上可用煤和水通過水煤氣法制氫氣，已知下列熱化學(xué)方程式：
C（s）+
12
O2（g）=CO（g）△H1=-110.5kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H2=-483.6kJ/mol
試求水煤氣法制氫氣的反應(yīng)的反應(yīng)熱△H3．
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H3=
+131.3
+131.3
kJ/mol
（2）已知一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)過程的能量變化如圖所示：則此反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41 kJ/mol
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41 kJ/mol
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
（1）T℃時，在一定體積的容器中，通入一定量的CO（g）和H2O（g），發(fā)生反應(yīng)并保持溫度不變，各物質(zhì)濃度隨時間變化如下表：
時間/min CO H2O（g） CO2 H2
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 0.100 0.200 0.100 0.100
4 0.100 0.200 0.100 0.100
5 0.116 0.216 0.084 C1
6 0.096 0.266 0.104 C2
第5、6min時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時，改變某一條件后測得的．則第4～5min之間，改變的條件是
增大氫氣濃度
增大氫氣濃度
，第5～6min之間，改變的條件是
增大水濃度
增大水濃度
．T℃時該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是
0.5
0.5
．
（2）已知420℃時，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)為9．如果反應(yīng)開始時，CO和H2O（g）的濃度都是0.01mol/L，則CO在此條件下的轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
．
（3）從420℃升溫至800℃，800℃的平衡常數(shù)K2=1，則正反應(yīng)為
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
（填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”或“不能確定”）．

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年吉林省吉林一中高二上學(xué)期質(zhì)量檢測化學(xué)試卷 題型：計算題

已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
在密閉容器中，將1.0mol CO與3.6mol H2O混合加熱到434℃，在434℃的平衡常數(shù)K1=9，
我們跟蹤測定H2O的物質(zhì)的量濃度，
如圖所示：

則0~20min的反應(yīng)速率是              從434℃升溫至800℃，800℃的平衡常數(shù)K2=1，則正反應(yīng)為_____________(填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”或“不能確定”)。
求800℃平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率（寫出必要的計算過程）。

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