Question

12．試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，研究CO等氣體的性質(zhì)，請(qǐng)回答：
（1）生產(chǎn)水煤氣過(guò)程中有以下反應(yīng)：
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；
反應(yīng)③的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；上述反應(yīng)中△H₁、△H₂、△H₃之間的關(guān)系為△H₁+△H₂═△H₃或△H₂═△H₃-△H₁，或△H₁═△H₃-△H₂．
（2）不同溫度下反應(yīng)②的平衡常數(shù)如表所示．則△H₂＜ 0（填“＜”“＞”）；

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

在500℃時(shí)，把等物質(zhì)的量濃度的CO和H₂O（g）充入反應(yīng)容器，達(dá)到平衡時(shí)c（CO）=0.005mol/L、c（H₂）=0.015mo/L，則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%．
（3）對(duì)于反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，當(dāng)溫度為T(mén)₁、T₂時(shí)，平衡體系N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線(xiàn)如圖所示．則T₁＜T₂（填“＞”或“＜”）；增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向反應(yīng)方向移動(dòng)；B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)B＞C（填“＞”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，反應(yīng)焓變關(guān)系可以利用蓋斯定律分析得到關(guān)系，根據(jù)方程式之間的關(guān)系結(jié)合蓋斯定律確定焓變關(guān)系；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)方向和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷反應(yīng)熱；根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量濃度，再結(jié)合轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算一氧化碳的轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響分析，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，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：$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；△H₁+△H₂═△H₃或△H₂═△H₃-△H₁，或△H₁═△H₃-△H₂；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H₂＜0，根據(jù)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系式知，平衡時(shí)，c（CO）=0.005mol/L、c（H₂）=0.015mo/L，
參加反應(yīng)的c（CO）=c（H₂）=0.015mo/L，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.015mol/L}{0.005mol/L+0.015mol/L}$×100%=75%，
故答案為：＜；75%；
（3）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，相同壓強(qiáng)下，由C到A，四氧化二氮的體積分?jǐn)?shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明溫度降低，則T₁＜T₂；該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以B＞C，
故答案為：＜；正反應(yīng)方向；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響、蓋斯定律等知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)都是考試熱點(diǎn)，會(huì)根據(jù)反應(yīng)方程式特點(diǎn)及外界條件來(lái)分析解答，難度中等．