题目内容
煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。已知:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
试回答下列问题:(1)上述反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率
(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830℃,在恒容反应器中发生如表中的反应,按表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 (选填A、B、C、D)。
(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是 。
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率
(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830℃,在恒容反应器中发生如表中的反应,按表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 (选填A、B、C、D)。
(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是 。
(每空2分,共10分)(1)放热(2分) (2)增大(2分);增大(2分)
(3)B、C(2分,选一个且正确给1分,有错选不给分) (4)60%(2分)
(3)B、C(2分,选一个且正确给1分,有错选不给分) (4)60%(2分)
(1)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐减小。这说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应。
(2)保持容器体积不变升高温度,正反应速率增大,但逆反应速率增大的程度更大,所以平衡向逆反应方向移动。由于气体的物质的量是不变的,但温度升高,所以容器内气体的压强增大。
(3)根据表中数据可知,选项C中由于没有生成物,所以反应一定是向正反应方向进行的。而选项A、B、D中此时离子积分别是。由于830℃是平衡常数是1,所以选项A是向逆反应方向进行的,B是向正反应方向进行的,而D恰好是平衡状态,答案选BC。
(4)设达到平衡时,CO的转化率是x,则消耗CO和水蒸气都是4x,而生成CO2和氢气都是4x,所以根据平衡常数表达式可知,解得x=60%。
(2)保持容器体积不变升高温度,正反应速率增大,但逆反应速率增大的程度更大,所以平衡向逆反应方向移动。由于气体的物质的量是不变的,但温度升高,所以容器内气体的压强增大。
(3)根据表中数据可知,选项C中由于没有生成物,所以反应一定是向正反应方向进行的。而选项A、B、D中此时离子积分别是。由于830℃是平衡常数是1,所以选项A是向逆反应方向进行的,B是向正反应方向进行的,而D恰好是平衡状态,答案选BC。
(4)设达到平衡时,CO的转化率是x,则消耗CO和水蒸气都是4x,而生成CO2和氢气都是4x,所以根据平衡常数表达式可知,解得x=60%。
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