(2010•绵阳模拟)水煤气(主要成分:CO、H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O

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  • 解题思路:(1)由反应Ⅰ达到平衡状态,可求出反应的平衡常数,根据平衡常数计算并判断反应的进行方向;

    (2)根据反应方程式利用三段式法计算,转化的水蒸汽为x,根据体积之比等于物质的量之比计算;

    (3)根据2.4gC与水反应生成的CO和H2的物质的量,利用热化学方程式计算.

    (1)由反应Ⅰ达到平衡状态可知,反应的平衡常数K=[0.1×0.60/0.06]=1,

    反应Ⅱ中Qc=[0.4×0.5/0.06]=3.33>1,则反应向逆反应方向移动,即V<V

    反应Ⅳ中V=V,说明反应达平衡状态,则有

    0.3×c(H2)

    0.12=1,c(H2)=0.4mol/L,

    故答案为:

    V<V

    0.40 (2)根据反应方程式利用三段式法计算,转化的水蒸汽为x,根据体积之比等于物质的量之比计算,

    C (s)+H216O(g)

    C16O (g)+H2(g)

    起始:1mol 0 0

    转化:x x x

    平衡:1-x x x

    则有:

    (1−x)+x+x

    1=1.25,x=0.25mol,所以转化率为[0.25/1× 100%=25%,

    增加固体的对反应速率和化学平衡都没有影响,水蒸气的转化率不变,

    恒温恒压下,再补充 a mol 水蒸气 (H218O),平衡状态不变,为等效平衡,水的转化率相等,则有生成的C18O 的物质的量为a×25%=0.25a,

    所以达平衡时C16O和C18O 的物质的量之比为0.25:0.25a=1:a,

    故答案为:25%;不变;1:a;

    (3)n(C)=

    2.4g

    12g/mol]=0.2mol,与水反应生成0.2molCO和0.2molH2,反应吸收的热量为0.2mol×131.3KJ/mol=26.26KJ,

    0.2molCO完全燃烧放出的热量为0.2mol×283KJ/mol=56.6KJ,

    0.2molH2完全燃烧放出的热量为0.2mol×241.8KJ/mol=48.36KJ,

    所以将2.4g 炭完全转化为水煤气,然后再燃烧,整个过程放出的热量为56.6KJ+48.36KJ-26.26KJ=78.7KJ,

    整个过程△H=-78.7kJ•mol-1,故答案为:-78.7.

    点评:

    本题考点: 化学平衡的计算;有关反应热的计算;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题考查化学平衡的有关计算,本题难度不大,做题时注意平衡常数的计算和应用.