Question

（14分）工业上由焦炭或夭然气制氢气的过程中会产生一氧化碳。为了除去氢气中混有的一氧化碳，可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.0 kJ·mol-l .

该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”。

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K= ；K ( 200℃ ) K ( 300℃ ) (填 “>”、“=”或“<”）。

（2）在773K时，一氧化碳发生反应的平衡常数K=9，如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020·mol-l ，则在此反应条件下一氧化碳的转化率为 。

（3）某工业合成氨的原料气组成为：H2 40%、N2 20%、CO 30%、CO210%（均为体积分数）。现采用“一氧化碳变换”法，向上述原料气中加入水蒸气，以除去其中的CO。已知不同温度及反应物投料比（）下，变换后平衡混合气体中CO的体积分数如下表所示：

CO的体积分数/% 投料比 温度/℃	=1	=3	=5
200	1.70	0.21	0.02
250	2.73	0.30	0.06
300	6.00	0.84	0.43
350	7.85	1.52	0.80

①从表中数据可以得到控制不同条件时CO的转化率的变化规律。能使CO的转化率升高，可改变的条件是 、 。

②温度是一氧化碳变换工艺中最重要的工艺条件，实际生产过程中将温度控制在300℃左右，其原因是 。

③温度为300℃、=1时，反应后的平衡混合气体中CO2的体积分数是 。（结果保留3位有效数字）o

Answer 1