Question

研究CO、NO、NO₂等氣體的性質，以便消除污染或變廢為寶，可以保護環境、節約資源．試運用所學知識，解決下列問題：
（1）生產水煤氣過程中有以下反應：
①C（s）+CO_2（g）?2CO（g）△H₁；
②CO（g）+H₂O（g）?H_2（g）+CO₂（g）△H₂；
③C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H₃；
若平衡表達式為K=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

，則它所對應的化學反應方程式是（填序號）

 

；上述反應△H₁、
△H₂、△H₃之間的關系為

 

．
（2）不同溫度下反應②的平衡常數如下表所示．則△H₂

 

 0（填“＜”“＞”）；在500℃時，把等物質的量濃度的CO和H₂O（g）充入反應容器，達到平衡時c（CO）=0.005mol/L、c（H₂）=0.015mo/L，則CO的平衡轉化率為

 

．

溫度/℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

（3）對反應2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，在溫度為T₁、T₂時，平衡體系N₂O₄的體積分數隨壓強變化曲線如右上圖所示．則T₁

 

T₂（填“＞”或“＜”）；增大壓強，平衡向

 

反應方向移動；B、C兩點的平衡常數B

 

C（填“＞”或“＜”）．

Answer 1

分析：（1）根據方程式之間的關系結合蓋斯定律確定焓變關系；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，根據移動方向和平衡常數的關系判斷反應熱；
根據平衡常數計算反應的CO的物質的量濃度，再結合轉化率公式計算一氧化碳的轉化率；
（3）根據溫度、壓強對該反應的影響分析，化學平衡常數只與溫度有關．

解答：解：（1）根據平衡表達式為K=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

知，生成物中含有氫氣、一氧化碳兩種氣體，反應物中含有水蒸氣，則符合條件的只有③，所以該反應是③；
將方程式①+②得③，所以其焓變得△H₁+△H₂═△H₃（或△H₂═△H₃-△H₁，或△H₁═△H₃-△H₂，
故答案為：③；△H₁+△H₂═△H₃（或△H₂═△H₃-△H₁，或△H₁═△H₃-△H₂；
（2）根據表中數據知，升高溫度，化學平衡常數減小，說明平衡向逆反應方向移動，則正反應是放熱反應，△H₂＜0，根據反應方程式中各物質的關系式知，平衡時，c（CO）=0.005mol/L、c（H₂）=0.015mo/L，
參加反應的c（CO）=c（H₂）=0.015mo/L，一氧化碳的轉化率=

0.015mol/L

0.005mol/L+0.015mol/L

×100%=75%，
故答案為：＜；75%；
（3）該反應的正反應是放熱反應，相同壓強下，由C到A，四氧化二氮的體積分數增大，平衡向正反應方向移動，說明溫度降低，則T₁＜T₂；該反應的正反應是氣體體積減小的可逆反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，溫度越高，平衡常數越小，所以B＞C，
故答案為：＜；正；＞．

點評：本題考查了外界條件對化學平衡移動的影響、蓋斯定律等知識點，這些知識點都是考試熱點，會根據反應方程式特點及外界條件來分析解答，難度中等．