题目内容

2．研究CO、NO、NO2等气体的性质，以便消除污染或变废为宝，可以保护环境、节约资源．试运用所学知识，解决下列问题：
（1）生产水煤气过程中有以下反应：
①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H1；
②CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2；
③C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3；
若平衡表达式为K=$\frac{c（H_{2}）•c（CO）}{c（H_{2}O）}$，则它所对应的化学反应方程式是（填序号）③．
（2）对反应①下列说法中能说明该反应达到平衡状态的bcd
a．温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
b．温度和体积一定时，容器内的压强不再变化
c．温度和体积一定时，生成物的浓度不再变化
d．温度和体积一定时，混合气体的密度不再变化
（3）不同温度下反应②的平衡常数如下表所示．则△H2＜0（填“＜”或“＞”）；在500℃时，把等物质的量浓度的CO和H2O（g）充入反应容器，达到平衡时c（CO）=0.005mol•L-1、c（H2）=0.015mol•L-1，则CO的平衡转化率为75%．
温度/℃400500800
平衡常数K9.94579550691
（4）对反应2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0在温度为T1、T2时，平衡体系N2O4的体积分数随压强变化曲线如图所示．
则T1＜T2（填“＞”或“＜”）；增大压强，平衡正反应方向移动（填“正反应方向”或“逆反应方
向”或“不”）； B、C两点的平衡常数B＞C（填“＞”或“＜”）．

分析 （1）根据方程式之间的关系结合盖斯定律确定焓变关系；
（2）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（3）升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据移动方向和平衡常数的关系判断反应热；
根据平衡常数计算反应的CO的物质的量浓度，再结合转化率公式计算一氧化碳的转化率；
（4）根据温度、压强对该反应的影响分析，化学平衡常数只与温度有关．

解答 解：（1）根据平衡表达式为K=$\frac{c（{H}_{2}）c（CO）}{c（{H}_{2}O）}$知，生成物中含有氢气、一氧化碳两种气体，反应物中含有水蒸气，则符合条件的只有③，所以该反应是③；
将方程式①+②得③，所以其焓变得△H1+△H2═△H3（或△H2═△H3-△H1，或△H1═△H3-△H2，
故答案为：③；
（2）对反应①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H1；
a．温度和体积一定时，混合气体无颜色变化，故a错误；
b．温度和体积一定时，反应前后气体物质的量变化，当物质的量不变容器内的压强不再变化说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．温度和体积一定时，生成物的浓度不再变化是平衡标志，故c正确；
d．温度和体积一定时，反应前后气体质量变化，气体体积不变，则混合气体的密度不再变化说明反应达到平衡状态，故d正确；
故答案为：bcd；
（3）根据表中数据知，升高温度，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，△H2＜0，根据反应方程式中各物质的关系式知，平衡时，c（CO）=0.005mol/L、c（H2）=0.015mo/L，
参加反应的c（CO）=c（H2）=0.015mo/L，一氧化碳的转化率=$\frac{0.015mol/L}{0.005mol/L+0.015mol/L}$×100%=75%，
故答案为：＜；75%；
（4）该反应的正反应是放热反应，相同压强下，由C到A，四氧化二氮的体积分数增大，平衡向正反应方向移动，说明温度降低，则T1＜T2；该反应的正反应是气体体积减小的可逆反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，温度越高，平衡常数越小，所以B＞C，
故答案为：＜；正反应方向；＞．

点评 本题考查了外界条件对化学平衡移动的影响、盖斯定律等知识点，这些知识点都是考试热点，会根据反应方程式特点及外界条件来分析解答，难度中等．

练习册系列答案
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熔点/K沸点/K标准状况时在水中的溶解度
H2S1872022.6
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13．下列关于新型有机高分子材料的说法中不正确的是（　　）
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