Question

美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如圖所示：

此流程的第Ⅱ步反應(yīng)為：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

；反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示．

溫度/℃	400	500	830	1 000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

從上表可以推斷：此反應(yīng)是

 

（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
在830℃下，若開始時(shí)向恒容密閉容器中充入CO與H₂O分別為2mol和3mol，則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算

專題：

分析：依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式書寫平衡常數(shù)表達(dá)式；
升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，根據(jù)溫度與化學(xué)平衡常數(shù)關(guān)系確定反應(yīng)熱；
根據(jù)化學(xué)平衡計(jì)算計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c(H2)?c(CO2)

c(H2O)?c(CO)

，隨著溫度的升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為x，
      CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始    2mol   3mol    0       0
反應(yīng)    x       x      x      x
平衡（2-x）mol （3-x）mol xmol  xmol
化學(xué)平衡常數(shù)K=

x×x

(2-x)×(3-x)

=1，x=1.2，故轉(zhuǎn)化率為：

1.2

2

×100%=60%，
故答案為：K=

c(H2)?c(CO2)

c(H2O)?c(CO)

；放；60%．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)，明確化學(xué)平衡常數(shù)的含義結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，靈活運(yùn)用三段式法進(jìn)行解答，題目難度中等．