题目内容
(8分)在体积为2 L的密闭容器中,充入lmol CO2和2.6mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= ―49.0 kJ?mol-1
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示:
(1)从反应开始到第10 min,氢气的平均反应速率v(H2)= ,在这段时间内,反应放出的热量= 。
(2)在该条件下,反应的平衡常数K的值 = ,如果在某一时刻保持温度不变,只改变浓度,使c(CO2) =1.00 mol/L,c(H2) = 2.00 mol/L,c(CH3OH) = c(H2O) = 0.80 mol/L,则平衡 (填写序号)。
a.向正反应方向移动 b.向逆反应方向移动 c.不移动 d.无法确定平衡移动方向
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 (填写序号)。
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离 d.再充入l mol CH3OH(g)
(4)在催化剂的作用下,CO2与H2能够合成许多物质,如甲醇、烃类、二甲醚等,但反应体系中若混入杂质,则反应很难进行,可能的原因是 。
(1)0.03mol/(L.min) (1分)、9.8KJ(1分) 、
(2)0.025(2分)、b (1分)
(3)cd (2分)
(4)催化剂中毒(1分)
工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中加入4 mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线________(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于________(填:吸热、放热)反应。
(2)下列说法正确的是________。
A.起始充入的CO为1 mol |
B.增加CO浓度,CO的转化率增大 |
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态 |
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1 mol CO和2 mol H2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小 |
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。
(5)已知CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
______________________________________________________________________。
(6)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出用Co3+除去甲醇的离子方程式 。
在体积为2 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=Q,化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ |
700 |
800 |
850 |
1 000 |
1 200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)Q____0(填 “>”、“<”),升高温度,化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温度为__________;在此温度下,若该容器中含有1mol CO2、3mol H2、2mol CO、2mol H2O,则此时反应所处的状态为____________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”),此温度平衡时CO2的浓度为___________ mol·L-1;在此温度下,若该容器中含有1.5mol CO2、3.5mol H2、1.5mol CO、1.5mol H2O达到平衡时CO2的浓度为___________ mol·L-1。