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3.T2°C时,将2molCO2和4molH2充入起始容积为4L的恒压密闭容器中发生反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为60%.则该温度下,反应的平衡常数K=450.

分析 平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,恒压密闭容器中发生反应,列出“三段式“:
            CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol/L):2/4        4/4              0                0
转化(mol/L):0.5×60%    0.9          0.3            0.3
平衡(mol/L):0.2           0.1         0.3           0.3
该温度下,反应的平衡常数为:K=$\frac{c({H}_{2}O)C(C{H}_{3}OH)}{{C}^{3}({H}_{2})C(C{O}_{2})}$=$\frac{0.3×0.3}{0.{1}^{3}×0.2}$=450

解答 解:列出“三段式“:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol/L):2/4        4/4              0                0
转化(mol/L):0.5×60%    0.9          0.3            0.3
平衡(mol/L):0.2           0.1         0.3           0.3
该温度下,反应的平衡常数为:K=$\frac{c({H}_{2}O)C(C{H}_{3}OH)}{{C}^{3}({H}_{2})C(C{O}_{2})}$=$\frac{0.3×0.3}{0.{1}^{3}×0.2}$=450
故答案为:450.

点评 考查化学平衡常数的计算,运用“三段式“进行化学平衡常数的计算;注意平衡常数的表达式.

练习册系列答案
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8.SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体,对其进行回收利用是节能减排的重要课题.
(1)上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有:NO、NO2、SO2(填化学式).
(2)已知:2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g);△H=-196.6kJ/mol
2(g)+2NO(g)=2NO 2(g);△H=-113.0kJ/mol
①反应:NO 2(g)+SO 2(g)=SO 3(g)+NO(g)的△H=kJ/mol.
②一定条件下,将NO 2和SO 2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应:NO 2(g)+SO 2(g)?SO 3(g)+NO(g),
下列不能说明反应达到平衡状态的是ad(填字母).
a.体系压强保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.NO的物质的量保持不变
d.每生成1molSO 3的同时消耗1molNO 2
(3)CO可用于合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H 2(g)?CH 3OH(g).在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H 2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇.CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示.

①上述合成甲醇的反应为放热(填“放热”或“吸热”)反应.
②A、B、C三点的平衡常数K A、K B、K C的大小关系为KA=KB>KC
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为2L.
(4)某研究小组设计了如图2所示的甲醇燃料电池装置.
①该电池工作时,OH-向b(填“a”或“b”)极移动.
②电池工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.

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