Question

碳氧化物的轉(zhuǎn)化有重大用途，回答關(guān)于CO和CO₂的問題．
（1）己知：
①C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）△H₁
②2CO（g）+O₂（g）=2CO（g）△H₂
③H₂O （g）=H₂ （g）+

1

2

O₂ （g）△H₃
則C （s）+O₂（g）=CO₂ （g）的△H=

 

（用△H₁、△H₂、△H₃表示）．
（2）對于化學(xué)平衡①，在不同溫度下，CO的濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，由圖可得出如下規(guī)律：
隨著溫度升高，①

 

；②

 

．
（3）某溫度下，將6.0mol H₂O（g）和足量碳充入3L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），達(dá)到平衡時測得lgK=-1.0（K為平衡常數(shù)），求平衡時H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率？（寫出計(jì)算過程）
（4）在神州九號飛船中，宇航員呼出的CO₂也可以采用Na₂O₂吸收，寫出相關(guān)的化學(xué)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,氧化還原反應(yīng),用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到熱化學(xué)方程式；
（2）分析圖象中曲線的變化和隨溫度變化的一氧化碳濃度結(jié)合平衡移動原理歸納操作的規(guī)律；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（4）反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)中O元素的化合價既升高又降低；

解答： 解：（1）①C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）△H₁
②2CO（g）+O₂（g）=2CO（g）△H₂
③H₂O （g）=H₂ （g）+

1

2

O₂ （g）△H₃
依據(jù)蓋斯定律[①×2-③×2+②]×

1

2

得到，C （s）+O₂（g）=CO₂ （g）的△H=

1

2

（2△H₁-2△H₃+△H₂）KJ/mol；
故答案為：

1

2

（2△H₁-2△H₃+△H₂）KJ/mol
（2）對于化學(xué)平衡①，在不同溫度下，CO的濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，由圖可得出如下規(guī)律：
隨著溫度升高一氧化碳濃度越大，反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡的時間短，溫度升高平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
故答案為：一氧化碳濃度越大，反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡的時間短；溫度升高平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
（3）某溫度下，將6.0mol H₂O（g）和足量碳充入3L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)，設(shè)消耗水蒸氣濃度為x：
                C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
起始量（mol/L）         2        0       0
變化量（mol/L）         x        x       x
平衡量（mol/L）         2-x       x      x
達(dá)到平衡時測得lgK=-1.0（K為平衡常數(shù)），K=0.1

x2

2-x

=0.1
x=0.4mol/L
求平衡時H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率=

0.4mol/L

2mol/L

×100%=20%
答：平衡時H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率=

0.4mol/L

2mol/L

×100%=20%
（4）反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)中O元素的化合價既升高又降低，該反應(yīng)及轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，
故答案為：；

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算方法和分析應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的標(biāo)注，主要是平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．