题目内容

水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是COH2,可用水蒸气通过炽热的碳制得:C (s)+H2O(g)CO (g)+H2 (g) ΔH=+131 kJ·mol-1

(1)T温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中碳足量,其他物质的物质的量浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

容器

编号

c(H2O)

/mol·L-1

c(CO)

/mol·L-1

c(H2)

/mol·L-1

vv比较

0.06

0.60

0.10

v=v

0.06

0.50

0.40

0.12

0.40

0.80

v<v

0.12

0.30

v=v

 

           ,   

T温度下该反应的化学平衡常数为      

(2)另有一个容积可变的密闭容器。恒温恒压下,向其中加入1.0 mol碳和1.0 mol水蒸气 (H2O),发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25 倍。平衡时水蒸气的转化率为    ;向该容器中补充a mol ,水蒸气的转化率将     (增大减小不变”) 

(3)在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH>0,给合成甲醇反应体系中通入少量CO则平衡     移动,减小压强则平衡    移动,降低温度则平衡        移动(向左向右”) 

 

(1)v<v 0.40 1.00

(2)25% 不变 (3)向右 向左 向左

【解析】(1)根据可知,K==1.00,Q==>K,所以反应向逆反应方向移动,即正反应速率小于逆反应速率。在中反应处于平衡状态,c(H2)=a mol·L-1,=1.00,解得a=0.40

(2)     C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

起始量(mol) 1.0

转化量(mol) x x x

平衡量(mol) 1.0-xx x

所以有1.0-x+x+x=1.25×1.0

解得x=0.25

所以转化率是×100%=25%

碳是固体,所以增加碳的质量,平衡不移动,水蒸气的转化率不变。

(3)增加CO的浓度,平衡向正反应方向移动。因为反应是体积减小的、吸热的可逆反应,所以降低压强或降低温度平衡都向逆反应方向移动。

 

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