题目内容

【题目】工业上可利用甲烷蒸气转化法生产氢气,反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量(%)的影响如下图1:

1(水碳比为3) 2(800℃)

(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H_______0(“>”“<”);若在恒温、恒压时向该平衡体系中通入氦气平衡将_____________移动向正应方向”、“向逆反应方向”)。

(2)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______________________

(3)其他条件不变,请在图2画出压强为2 MPa时,甲烷平衡含量(%)与水碳比之间关系曲线___________。(只要求画出大致的变化曲线)

(4)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH41mol H2O2L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少________?(写出计算过程,结果保留小数点后一位数字。)

【答案】 向正反应方向 其他条件不变,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动(或描述降温的变化) CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)

起始浓度(mol/L): 0.5 0.5 0 0

变化浓度(mol/L):0.4 0.4 0.4 1.2

平衡浓度(mol/L):0.1 0.1 0.4 1.2

【解析】试题分析:(1)从图1看出温度升高,甲烷的含量降低,正反应为吸热反应,反应热△H0;若在恒温恒压时,向该平衡体系中通入氦气,使容器体积变大,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正反应方向移动;

2)由图象可知,其他条件不变,升高温度,反应速率加快,甲烷的百分含量减小,平衡向正反应方向移动;

3)其他条件不变,压强为2MPa时,CH4平衡含量随水碳比的增大而减小,其关系曲线为

4)根据化学平衡三段式计算 CH4g+H2OgCOg+3H2g

起始浓度(mol/L):05 05 0 0

变化浓度(mol/L):04 04 04 12

平衡浓度(mol/L):01 01 04 12

vH2=△cH2/ △t=12mol/L÷6min=02molL-1min-1

平衡常数K==691

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网