Question

（14分）工業(yè)上由焦炭或夭然氣制氫氣的過程中會(huì)產(chǎn)生一氧化碳。為了除去氫氣中混有的一氧化碳，可在催化劑存在的條件下將一氧化碳與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.0 kJ·mol-l .

該反應(yīng)在工業(yè)上被稱為“一氧化碳變換”。

（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K= ；K ( 200℃ ) K ( 300℃ ) (填 “>”、“=”或“<”）。

（2）在773K時(shí)，一氧化碳發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)K=9，如反應(yīng)開始時(shí)CO和H2O的濃度都是0.020·mol-l ，則在此反應(yīng)條件下一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為 。

（3）某工業(yè)合成氨的原料氣組成為：H2 40%、N2 20%、CO 30%、CO210%（均為體積分?jǐn)?shù)）�，F(xiàn)采用“一氧化碳變換”法，向上述原料氣中加入水蒸氣，以除去其中的CO。已知不同溫度及反應(yīng)物投料比（）下，變換后平衡混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)如下表所示：

CO的體積分?jǐn)?shù)/% 投料比 溫度/℃	=1	=3	=5
200	1.70	0.21	0.02
250	2.73	0.30	0.06
300	6.00	0.84	0.43
350	7.85	1.52	0.80

①從表中數(shù)據(jù)可以得到控制不同條件時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律。能使CO的轉(zhuǎn)化率升高，可改變的條件是 、 。

②溫度是一氧化碳變換工藝中最重要的工藝條件，實(shí)際生產(chǎn)過程中將溫度控制在300℃左右，其原因是 。

③溫度為300℃、=1時(shí)，反應(yīng)后的平衡混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)是 。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）o

Answer 1