实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K=
,它所对应的化学反应为:
.
(2)已知在一定温度下,
①C(s)+CO
2(g)?2CO(g)△H
1=a kJ/mol;平衡常数K
1;
②CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g)△H
2=b kJ/mol;平衡常数K
2;
③C(s)+H
2O(g)?CO(g)+H
2(g)△H
3;平衡常数K
3.
则K
1、K
2、K
3之间的关系是:
,△H
3=
(用含a、b的代数式表示).
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
| 温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
| 平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
该反应的正反应方向是
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H
2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:
.
(4)在催化剂存在条件下反应:H
2O(g)+CO(g)?CO
2(g)+H
2(g),CO转化率随蒸气添加量的压强比及温度变化关系如图1所示:

对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(P
B)代替物质的量浓度(c
B)也可以表示平衡常数(记作K
P),则该反应的K
P=
,提高
比,则K
P
(填“变大”、“变小”或“不变”).实际上,在使用铁镁催化剂的工业流程中,一般采用400℃左右、
=3~5.其原因可能是
.
(5)工业上可利用原电池原理除去工业尾气中的CO并利用其电能,反应装置如图2所示,请写出负极的电极反应式:
.