题目内容
一定温度下,C(s)和水蒸气在密闭容器中发生反应,建立平衡状态:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g);ΔH>0。
(1)平衡时混合气体的平均相对分子质量Mr(平)的取值范围为_______>Mr(平)>_______。
(2)若使用CO和H2从逆反应方向在相同温度下建立平衡,则平衡混合气体的平均相对分子质量M′r(平)的取值范围为_______>M′r(平)>_______。
(1)18 15 (2)28 2
解析:
将C(s)与H2O(g)反应时,生成等物质的量的CO和H2,当全部是CO和H2时,
=
=15,未反应时Mr(水)=18,故Mr(平)一定介于15~18之间,当从逆反应建立平衡时,因为CO与H2不一定是按等物质的量投料,故M′r(平)一定介于2~28之间。
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数Kc | 9.94 | 9 | 1 |
试回答下列问题
(1)上述正向反应是: ▲ 反应(选填:放热、吸热)。
(2)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有 ▲ (选填A、B、C、D、E)。
| A | B | C | D | E | |
| n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
| n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
| n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 | 1 |
(3)已知在一定温度下:C(s)+CO2(g)
2CO(g)平衡常数K;
C(s) + H2O(g)
CO(g)+H2(g) 平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2 ,
则K、K1、K2之间的关系是: ▲ 。
(4)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为: ▲ 。
(5)若在800℃进行,设起始时CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为x;平衡时CO转化率为y,则y随x变化的函数关系式为:y= ▲ 。
(6)在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速除去水蒸气(除水蒸气时各物质的物质的量不变),将混合气体燃烧,测得放出的热量为2842kJ(已知CO燃烧热为283kJ/mol,H2燃烧热为286kJ/mol),则T℃平衡常数K= ▲ 。
Ⅰ.恒温,容积为1
L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
![]()
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:______________________。
(2)ΔH2=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l)
CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62 kJ·mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示。
![]()
(1)该研究小组的实验目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反应40 min与70 ℃下反应20 min相比,前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示,反应时间为40 min、温度超过80 ℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
|
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
|
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
试回答下列问题:
(1)在800 ℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。
n(CO) n(H2O) n(H2) n(CO2)
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 3 3 0 0
D 0.5 2 1 1
E 3 1 2 1
(2)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)
2CO(g)平衡常数为K;
①C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) 平衡常数为K1;
②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数为K2;
则K、K1、K2之间的关系是______________________________________。