Question

CO和H₂與我們的生產(chǎn)和生活等方面密切相關(guān)．
（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一．
已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ．mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ．mol^-1
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ．mol^-1
則C（s）與水蒸氣反應制取CO和H₂的熱化學方程式為

C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ．mol^-1

．標準狀況下，V（ CO）：V（H₂）=1：l的水煤氣22.4L，完全燃燒生成CO₂和水蒸氣，放出的熱量為

262.5kJ

．
（2）一定條件下，在容積為3L的密閉容器中發(fā)生反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），達平衡狀態(tài)．根據(jù)圖示回答：
①500℃時，從反應開始至達到平衡狀態(tài)V（H₂）=

2nB

3tB

mol．L^-1．min^-1

（用n_B、t_B表示）
②K_A 和K_B的關(guān)系是：K_A

＞

K_B，該反應的△H

＜

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③300℃達平衡時，將容器容積壓縮到原來的

1

2

，其他條件不變，則v（正）

＞

v（逆）（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）室內(nèi)煤氣泄漏造成人體中毒，是因為CO吸入肺中與輸氧血紅蛋白（HbO₂）發(fā)生反應：CO+HbO₂?O₂+HbCO，37℃時，K=220．當[HbCO]：[HbO₂]≥0.02時，即吸入CO與O₂物質(zhì)的量濃度之比≥

1：11000

時，人的智力會受損；把CO中毒的病人放入高壓氧艙中解毒的原理是

氧氣濃度增大，上述化學平衡逆向移動，使CO從血紅蛋白中脫離出來

．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律計算C（s）與水蒸氣反應制取CO和H₂的反應熱并書寫熱化學方程式，并利用熱化學方程式計算反應放出的熱量；
（2）①由圖可計算用甲醇表示的化學反應速率，再利用反應速率之比等于化學計量數(shù)之比來計算氫氣的反應速率；
②由圖可知，溫度低甲醇的物質(zhì)的量多，則該反應為放熱反應；
③300℃達平衡時，將容器容積壓縮到原來的

1

2

，則壓強增大，平衡正向移動；
（3）37℃時，K=220．當[HbCO]：[HbO₂]≥0.02時，結(jié)合平衡常數(shù)分析CO與O₂物質(zhì)的量濃度之比；再利用平衡逆向分析移動CO中毒的病人放人高壓氧艙中解毒的原理．

解答：解：（1）由①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ．mol^-1，
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ．mol^-1，
③CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ．mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律可知，①-②-③得C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）
△H=-393.5kJ．mol^-1-（-242.0kJ．mol^-1）-（-283.0kJ．mol^-1）=+131.5kJ．mol^-1，
標準狀況下，V（ CO）：V（H₂）=1：l的水煤氣22.4L，由②③可知，
完全燃燒放出的熱量為242kJ/mol×0.5mol+283kJ/mol×0.5mol=262.5kJ，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ．mol^-1；262.5kJ；
（2）①由圖可知甲醇表示的化學反應速率為

nBmol 3L

tBs

mol．L^-1．min^-1，由反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知氫氣的反應速率為

2nB

3tB

mol．L^-1．min^-1，
故答案為：

2nB

3tB

mol．L^-1．min^-1；
②由圖可知，溫度低甲醇的物質(zhì)的量多，則該反應為放熱反應，△H＜0，升高溫度平衡逆向移動，則溫度高，平衡常數(shù)變小，即K_A＞K_B，
故答案為：＞；＜；
③300℃達平衡時，將容器容積壓縮到原來的

1

2

，則壓強增大，平衡正向移動，所以v（正）＞v（逆），
故答案為：＞；
（3）反應CO+HbO₂?O₂+HbCO，K=

[HbCO]×[O2]

[CO]×[HbO2]

，37℃時，K=220．當[HbCO]：[HbO₂]≥0.02時，由平衡常數(shù)可知CO與O₂物質(zhì)的量濃度之比1：11000；
CO中毒的病人放入高壓氧艙中，使氧氣濃度增大，上述化學平衡逆向移動，使CO從血紅蛋白中脫離出來，
故答案為：1：11000；氧氣濃度增大，上述化學平衡逆向移動，使CO從血紅蛋白中脫離出來．

點評：本題考查知識點較多，注重對反應熱的計算、反應速率的計算、化學平衡移動的分析，涉及圖象與反應速率及平衡，題目難度中等，（3）為學生解答的易錯點和難點．