石油是工业的血液,石油热裂解的副产物甲烷可以用来制备氢气,其生产流程如图\(\rm{1}\):
流程中的第\(\rm{II}\)步反应为:\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌H_{2}(g)+CO_{2}(g)}\),该反应平衡常数随温度的变化如表:
温度\(\rm{/℃}\) | \(\rm{400}\) | \(\rm{500}\) | \(\rm{830}\) | \(\rm{1000}\) |
平衡常数\(\rm{K}\) | \(\rm{10}\) | \(\rm{9}\) | \(\rm{1}\) | |
\(\rm{(1)}\)该反应的化学平衡常数表达式为:\(\rm{K=}\) ______ 。
\(\rm{(2)}\)从上表可以推断:此正反应是 ______ \(\rm{(}\)填“吸”或“放”\(\rm{)}\)热反应。在\(\rm{830℃}\)下,若开始时向恒容密闭容器中充入\(\rm{1mo1CO(g)}\)和\(\rm{2mo1H_{2}O(g)}\),则达到平衡后\(\rm{CO}\)的转化率为 ______ 。
\(\rm{(3)}\)在\(\rm{830℃}\),以下表的物质的量\(\rm{(}\)单位为\(\rm{mol)}\)投入恒容反应器发生上述第\(\rm{II}\)步反应,其中反应开始时,向逆反应方向进行的有 ______ \(\rm{(}\)填实验编号\(\rm{)}\)
实验编号 | \(\rm{n(CO)}\) | \(\rm{n(H_{2}O)}\) \(\rm{(g)}\) | \(\rm{n(H_{2}}\) \(\rm{)}\) | \(\rm{n(CO_{2}}\) \(\rm{)}\) |
\(\rm{A}\) | \(\rm{1}\) | \(\rm{5}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{3}\) |
\(\rm{B}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{1}\) | \(\rm{1}\) |
\(\rm{C}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{1}\) | \(\rm{1}\) |
\(\rm{(4)}\)图\(\rm{2}\)表示此流程的第\(\rm{II}\)步反应,在\(\rm{t_{1}}\) 时刻达到平衡,在\(\rm{t_{2}}\)时刻因改变某个条件使\(\rm{CO}\) 和\(\rm{CO_{2}}\)浓度发生变化的情况如图\(\rm{2}\)所示。图中\(\rm{t_{2}}\)时刻发生改变的条件是 ______ 。\(\rm{(}\)写出一种即可\(\rm{)}\)
\(\rm{(5)}\)某温度下,\(\rm{H_{2}(g)+CO_{2}(g)⇌CO(g)+H_{2}O(g)}\)的平衡常数\(\rm{K= \dfrac {9}{4}.}\)该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入\(\rm{H_{2}(g)}\)和\(\rm{CO_{2}(g)}\),其起始浓度如下表所示。
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
\(\rm{c}\) \(\rm{(H_{2})/mol/L}\) | \(\rm{0.010}\) | \(\rm{0.020}\) | \(\rm{0.020}\) |
\(\rm{c}\) \(\rm{(CO_{2})/mol/L}\) | \(\rm{0.010}\) | \(\rm{0.010}\) | \(\rm{0.020}\) |
下列判断不正确的是 ______ \(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\)。
A.都达到平衡时,乙中\(\rm{CO_{2}}\)的转化率大于甲中\(\rm{CO_{2}}\)的转化率
B.都达到平衡时,甲中和丙中\(\rm{H_{2}}\)的转化率都是\(\rm{60\%}\)
C.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
D.都达到平衡时,丙中\(\rm{c}\) \(\rm{(CO_{2})}\)是甲中\(\rm{c}\) \(\rm{(CO_{2})}\)的\(\rm{2}\)倍,且此时丙中\(\rm{c}\) \(\rm{(CO_{2})}\)是\(\rm{0.012mol/L}\)。