Question

煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。

已知：CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数Kc	9.94	9	1

试回答下列问题

（1）上述正向反应是：      ▲        反应（选填：放热、吸热）。

（2）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有      ▲    （选填A、B、C、D、E）。

	A	B	C	D	E
n(CO2)	3	1	0	1	1
n(H2)	2	1	0	1	2
n(CO)	1	2	3	0.5	3
n(H2O)	5	2	3	2	1

（3）已知在一定温度下：C(s)+CO₂(g) 2CO(g)平衡常数K；

C(s) + H₂O(g) CO(g)+H₂(g)  平衡常数K₁；

CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g) 平衡常数K₂ ，

则K、K₁、K₂之间的关系是：       ▲            。

（4）若在500℃时进行，若CO、H₂O的起始浓度均为0.020 mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为：       ▲        。

（5）若在800℃进行，设起始时CO和H₂O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y=     ▲      。

（6）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气（除水蒸气时各物质的物质的量不变），将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ（已知CO燃烧热为283kJ/mol，H₂燃烧热为286kJ/mol），则T℃平衡常数K=   ▲   。

Answer 1

（1）放热 （2）BCE（多选、漏选及错选均不给分）

（3）K=K₁/K₂   （4）75%  （5）y=x

（6）0.44(或4/9)

解析:

（1）由平衡常数和温度关系可知反应为放热；（2）800℃时K=1，因此当K＜1即正向进行；（3）将K₂对应方程式倒过来，就有K^‘=1/ K₂，然后和K₁方程式相加即可；（4）根据500℃时K=9可求；（5）H₂O为5x，CO为5（1—x），；（6）急速除去水蒸气时可燃气体只有CO和H₂，设反应了xmol，则有，x=4mol，所以K=4/9=0.44。