试题与答案

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H

题型:填空题

题目:

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)△H=-566kJ•moL-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ•moL-1

H2O (g)=H2O(l)△H=-44.0KJ•moL-1

(1)氢气的标准燃烧热△H=______kJ•moL-1

(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1.00mol 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,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)为了提高CO的转化率,可采取的措施是______.

A.增大的CO浓度   B.增大的H2O(g)浓度   C.使用催化剂    D.降低温度

(5)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______.

答案:

(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ•moL-1

②H2O (g)=H2O(l)△H=-44.0KJ•moL-1

根据盖斯定律,①×

1
2
+②得H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=
1
2
×(-483.6KJ•moL-1)+(-44.0KJ•moL-1)=-285.8KJ•moL-1

故答案为:-285.8;

(2)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ•moL-1

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ•moL-1

根据盖斯定律,①-②得2CO(g)+2H2O(g)=2H2(g)+2CO2(g)△H=-566kJ•moL-1-(-483.6KJ•moL-1)=-82.4KJ•moL-1

即CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2KJ•moL-1

故答案为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2KJ•moL-1

(3)令参加反应的CO的物质的量为nmol,则:

             CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)

开始(mol):1        1         0    0

变化(mol):n        n         n      n

平衡(mol):1-n       1-n       n      n

所以

n×n
(1-n)×(1-n)
=1,解得n=0.5,故t℃时CO的转化率为
0.5mol
1mol
×100%=50%;

由(2)可知该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数变小.

故答案为:50%;变小;逆;

(4)A.增大的CO浓度,平衡向正反应移动,但CO的转化率降低,故A错误;

B.增大的H2O(g)浓度,平衡向正反应移动,但CO的转化率增大,故B正确;

C.使用催化剂加快反应速率,平衡不移动,CO转化率不变,故C错误;

D.降低温度平衡向正反应移动,但CO的转化率增大,故D正确.

故选:BD.

(5)原电池负极发生氧化反应,氢气在负极放电,在碱性条件下,氢气放电生成水,

负极电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O.

故答案为:H2-2e-+2OH-═2H2O.

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