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

问题问答题

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（g）

CO （g）+H₂ （g）；△H=+131.3kJ•mol^-1

（1）某温度下，四个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中相应的空格．

容器编号	c（H₂O）/mol•L^-1	c（CO）/mol•L^-1	c（H₂）/mol•L^-1	V_正、V_逆比较
I	0.06	0.60	0.10	V_正=V_逆
II	0.06	0.50	0.40	？
III	0.12	0.40	0.80	V_正＜V_逆
IV	0.12	0.30	？	V_正=V_逆

（2）另有一个容积可变的密闭容器．恒温恒压下，向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸气（H₂¹⁶O），发生上述反应，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25 倍．平衡时水蒸气的转化率为______；向该容器中补充 a mol 炭，水蒸气的转化率将______（填“增大”、“减小”、“不变”），再补充 a mol 水蒸气（H₂¹⁸O），最终容器中C¹⁶O和C¹⁸O 的物质的量之比为______．

（3）己知：C （s）+1/2O₂（g）=CO （g）；△H=-110.5kJ•mo1^-1CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂ （g）；△H=-283.0kJ•mo1^-1

H₂ （g）+1/2O₂（g）=H₂O （g）；△H=-241.8kJ•mo1^-1那么，将2.4g 炭完全转化为水煤气，然后再燃烧，整个过程△H=______kJ•mo1^-1．

答案

（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_正＜V_逆，

反应Ⅳ中V_正=V_逆，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_正＜V_逆

			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

=1.25，x=0.25mol，所以转化率为

0.25

× 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•mo1^-1，故答案为：-78.7．