解题思路:(1)根据平衡表达式为:K=
c
(H
2
)•c(CO)
c(
H
2
O)
知,生成物中含有氢气、一氧化碳两种气体,反应物中含有水蒸气,质量守恒可知反应物中有固体碳;
(2)利用盖斯定律计算;
(3)温度升高K值减小,所以正反应为放热反应;令CO的浓度变化为c,用三段式表示出各物质变化的浓度、平衡时的浓度,再根据平衡常数计算;
(4)从平衡移动的角度分析各物理量的变化;
(1)根据平衡表达式为:K=
c(H2)•c(CO)
c(H2O)知,生成物中含有氢气、一氧化碳两种气体,反应物中含有水蒸气,质量守恒可知反应物中有固体碳,所以方程式为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),故答案为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);
(2)由盖斯定律可知,通过①×2+②+③可得所求反应方程式,则△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol,故答案为:-246.4 kJ•mol-1;
(3)温度升高K值减小,所以正反应为放热反应,
对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):0.02 0.02 00
变化(mol/L):c c c c
平衡(mol/L):0.02-c 0.02-cc c
所以[c×c
(0.02−c)×(0.02−c)=9,解得c=0.015,
所以CO的转化率为
0.015mol/L/0.02mol/L]×100%=75%,
平衡后保持容积不变,通入等相同物质的量的H2和CO2时,增加生成物的浓度平衡逆向移动,达平衡后与原平衡是等效平衡所氢气的体积分数不变,
故答案为:放热;75%;逆向;不变;
(4)对反应N2O4(g)⇌2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示.则
A.A点压强小于C点的压强,压强越大,反应速率越大,则反应速率:A<C,故A错误;
B.增大压强,平衡向正反应移动,但浓度的增大幅度大于转化的程度,所以C点浓度大,颜色深,故B错误;
C.B、C两点二氧化氮的体积分数相同,则混合气体的平均相对分子质量相同,故C错误;
D.在相同压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则二氧化氮的体积分数增大,所以由状态B到状态A,可以用加热的方法,故D正确;
E.A、C两点的化学平衡常数,温度相同,平衡常数相等,A=C,故E错误;
故答案为:D.
点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;反应热和焓变;化学平衡的影响因素;产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线.
考点点评: 本题考查化学平衡常数、平衡移动相关计算,题目较为综合,涉及多方面的知识,难度中等,本题中注意把握等效平衡的解题应用.