Question

为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H₂O反应转化为绿色能源H₂。已知：

2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)；ΔH=—566kJ·moL^－1

2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)；ΔH=—483.6KJ·moL^－1

H₂O(g)＝H₂O(l)；ΔH=—44.0KJ·moL^－1

（1）表示氢气燃烧热的化学方程式中ΔH=             ；

（2）写出CO和H₂O(g)作用生成CO₂和H₂的热化学方程式                 。

（3）往 1L体积不变的容器中加入0.200mol CO和1.00mol H₂O(g)，在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K=1（方程式中各物质前化学计量数为最简比），则t℃时CO 的转化率为               ；反应达到平衡后，升高温度，此时平衡常数将              （填“变大”、“不变”或“变小”），平衡将向           （填“正”或“逆”）方向移动。

（4）H₂是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是                         。

Answer

（1）-285.8kJ·moL－1（2分）

（2）CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·moL－1­（3分）

（3）83.3%（3分）；减小；（2分）逆（2分）

（4）H2+2OH－－2e－＝2H2O（3分）

【解析】

试题分析：（1）由2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol、2H2O（g）＝2H2O（l）△H=-88.0kJ/mol，可得2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为483.6kJ+88kJ＝571.6kJ，氢气燃烧热是指1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量，即571.6kJ/2＝285.8 kJ，所以氢气的燃烧热△H＝-285.8 kJ·moL－1；

（2）由①2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）△H＝-566KJ/mol、②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝-483.6KJ/mol，根据盖斯定律可知（①-②）÷2得△H=（-566+483.6）÷2=-41.2kJ/mol，即热化学反应方程式为2CO(g)+ H2O (g)＝2CO2(g) + H2(g) ΔH=-41.2kJ·moL－1；

（3） CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）

起始量（mol） 0.2 1 0 0

转化量（mol） x x x x

平衡量（mol）0.2-x 1-x x x

t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K＝1，则，解得x＝1/6，所以CO的转化率为×100%＝83.3%。该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；

（4）氢气在负极通入，失去电子，在碱性电解质溶液中，负极生成水，则负极反应式为H2 ＋2OH --2e- ＝2H2O，

考点：考查燃烧热的计算，热化学方程式的书写，化学平衡常数及电极反应式书写等知识。