题目内容
【题目】甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上一般采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1
①下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断△H10 (填“>”、“=”或“<”).
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为 , 此时的温度为(从上表中选择).
【答案】<;80%;250℃
【解析】解:①由表中数据可知,随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故△H<0,所以答案是:<;
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则:
CO(g)+ | 2H2(g) | ═ | CH3OH(g) | |
起始浓度(mol): | 1 | 3 | 0 | |
变化浓度(mol): | 0.8 | 1.6 | 0.8 | |
平衡浓度(mol): | 0.2 | 1.4 | 0.8 |
CO转化率= ×100%=80%,平衡常数K= = =2.042,故温度为250℃,
所以答案是:80%;250℃.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.