摘要:N .P .CO .CO2 .

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(10分)通常空气中CO允许浓度是<5 × 106,最高可忍受的水平是50 × 106。在甲烷燃烧器里常发生如下反应:CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (g)           (A)

                  CH4(g) + 3/2O2(g) = CO(g) + 2H2O (g)          (B)  

当燃烧器的调节不当时有引起CO中毒的危险。现已知下列数据(298K,PΘ下):

物质

CH4 (g)

O2 (g)

CO2(g)

CO(g)

H2O(g)

ΔfΗΘ(kJ/mol)

-74.9

0

-393.6

-110.5

-241.8

SΘm  (J/mol∙K)

186.2

205.0

213.6

197.6

188.7

并已知下列有关公式:ΔrGΘm=ΔrΗΘm -TΔr SΘm;  ΔrGΘm= -RTlnKΘ

请求算并解答下列问题:

(1)       假设ΔfΗΘm、SΘm的数值均不随温度发生变化,试计算T=1500K下反应的(A)、(B)的ΔrGΘm(A)、ΔrGΘm(B)

(2)       求反应(A)、(B)在1500K下的标准平衡常数KΘA、KΘB

(3)       由(2)题得出的信息说明下列问题:

①         该条件下,(A)、(B)反应是否完全?达平衡时有人认为n(CH4) ≈ 0,是否合理?

②         平衡时,n(CO2)和n(CO)之间的关系如何?(写出>,< 或>>,<<)

(4)           当反应条件在T=1500K,PΘ时,进入燃烧器的空气量维持物质的量的比例CH4:O2 =1:2,当达到平衡时,CO的物质的量分数x(CO)为7.6× 105;若反应前后总物质的量可视为不变。请计算当燃烧产生的烟中的水蒸气从1500K冷却到室温后,水蒸汽凝结,致使气相中的总物质的量由n =11变成n =9,此时烟里的CO的浓度x′(CO)为多少?(用106表示)有CO中毒的危险吗?。

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