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【题目】已知利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇的主要反应如下:

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1<0

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2<0

CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3>0

回答下列问题:

(1)反应的化学平衡常数K表达式为___________________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______(填曲线标记字母),其判断理由是______________________。

(2)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”),其原因是___________________;图2中的压强由大到小为_________________________,其判断理由是________________________。

【答案】(1)K=(或Kp=(2 a(1

反应为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(2分)

(2)减小(1分)

升高温度时,反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果是温度升高,CO的转化率降低(2分)

p3>p2>p1 (2分)

相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高(2分)

【解析】(1)反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,曲线a正确。(2)见答案。

练习册系列答案
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【题目】雾霾成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。请回答下列问题:

1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质(CxHy)催化还原尾气中的NO气体,该过程的化学方程式为___________________

2)冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:

2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g) ΔH

已知N2(g)O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-1

2CO(g)2C(s)O2(g) ΔH2=+221 kJ·mol-1

C(s)O2(g)CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·mol-1

ΔH_____________

3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴阳膜组合电解装置如图一所示,电极材料为石墨。

a表示_____离子交换膜(填)。AE分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸,则A表示_________E表示___________

②阳极的电极反应式为___________________________

  

4SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸其中SO2发生催化氧化的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。若在T10.1 MPa条件下,往一密闭容器通入SO2O2[其中n(SO2) n(O2)21],测得容器内总压强与反应时间如图二所示。

①图中A点时,SO2的转化率为____________

②在其他条件不变的情况下,测得T2时压强的变化曲线如图所示,则C点的正反应速率vc()A点的逆反应速率vA()的大小关系为vc()______vA()(填)。

③图中B点的压强平衡常数Kp_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

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