Question

氢气是一种清洁能源．用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如图所示：

Answer 1

解题思路：（1）根据盖斯定律来计算反应的焓变，根据热化学方程式的书写规律来书写热化学方程式；

（2）根据化学平衡“三行式”来计算转化率．

（1）根据第一步反应过程可以得出：CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g），△H=-103.3KJ/mol；

根据第二步反应过程可以得出：CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g），△H=-33.2KJ/mol；

根据盖斯定律，上下两式相加可得：CH₄（g）+2H₂O（g）=4H₂（g）+CO₂（g）△H=-136.5 kJ/mol，故答案为：CH₄（g）+2H₂O（g）=4H₂（g）+CO₂（g）△H=-136.5 kJ/mol；

（2）设CO的平衡转化量为x，

CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）

初始浓度：2.03.00 0

变化浓度：1.2 1.2 1.21.2

平衡浓度：0.81.81.21.2

则CO的平衡转化率为[1.2mol/L/2.0mol/L]×100%=60%，平衡常数K=[1.2×1.2/0.8×1.8]=1，故答案为：1；60%．

点评：

本题考点： 化学能与热能的相互转化；热化学方程式；化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查学生热化学方程式的书写以及化学平衡转化率的计算知识，注意知识的积累是关键，难度不大．