题目内容
①2CO2(g)+6H2(g)
| 催化剂 |
②2CO(g)+4H2(g)
| 催化剂 |
(1)写出反应①的平衡常数表达式K=
(2)条件相同时,反应①与反应②相比,转化程度更大的是
(3)在一定压强下,测得反应①的实验数据如下表.
| 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
| 2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
| 3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
(4)在如图的坐标系中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响,并标明横坐标、纵坐标的含义.
分析:(1)根据平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比来分析;
(2)利用化学平衡常数来分析转化程度,平衡常数大,则转化程度大;从资源利用及环保角度来分析该合成方法的优点;
(3)由表格中的数据可知,温度越高,平衡常数越小;K只受温度的影响,但提高氢碳比促使反应正向移动的程度增大,有利于生成乙醇;
(4)该反应为反应前后气体体积减小的反应,增大压强平衡向体积减小的反应方向移动,即向正反应移动,乙醇的含量增大,H2、CO2,含量降低,据此作图;
(2)利用化学平衡常数来分析转化程度,平衡常数大,则转化程度大;从资源利用及环保角度来分析该合成方法的优点;
(3)由表格中的数据可知,温度越高,平衡常数越小;K只受温度的影响,但提高氢碳比促使反应正向移动的程度增大,有利于生成乙醇;
(4)该反应为反应前后气体体积减小的反应,增大压强平衡向体积减小的反应方向移动,即向正反应移动,乙醇的含量增大,H2、CO2,含量降低,据此作图;
解答:解:(1)由反应2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g),平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=
,
故答案为:
;
(2)因反应②的K大,则正向进行的程度大,即反应物的转化程度高,以CO2为原料合成乙醇,减少二氧化碳造成的温室效应,废弃物利用,有利于环保,
故答案为:②;废弃物利用,有利于环保;
(3)由表格数据可以看出,温度越高,K值越小,因K只受温度的影响,则提高氢碳比能促使反应正向移动的程度增大,有利于生成乙醇,但生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,即K不变,根据表格可知,其它条件不变时,提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],CO2转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,有利于的合成,但氢气量增大提高二氧化碳转化率,本身转化率减小,所以氢气转化率减小;
故答案为:减小、不变、有利、减小;
(4)对于化学反应:2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g),根据化学平衡移动原理,该反应为反应前后气体体积减小的反应,增大压强平衡向体积减小的反应方向移动,即向正反应移动,乙醇的含量增大,H2、CO2,含量降低,如图所示
或
,
故答案为:
或
.
| ||
| △ |
| c(C2H5OH)×c3(H2O) |
| c2(CO2)×c6(H2) |
故答案为:
| c(C2H5OH)×c3(H2O) |
| c2(CO2)×c6(H2) |
(2)因反应②的K大,则正向进行的程度大,即反应物的转化程度高,以CO2为原料合成乙醇,减少二氧化碳造成的温室效应,废弃物利用,有利于环保,
故答案为:②;废弃物利用,有利于环保;
(3)由表格数据可以看出,温度越高,K值越小,因K只受温度的影响,则提高氢碳比能促使反应正向移动的程度增大,有利于生成乙醇,但生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,即K不变,根据表格可知,其它条件不变时,提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],CO2转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,有利于的合成,但氢气量增大提高二氧化碳转化率,本身转化率减小,所以氢气转化率减小;
故答案为:减小、不变、有利、减小;
(4)对于化学反应:2CO2(g)+6H2(g)
| ||
故答案为:
点评:本题考查化学平衡及热化学反应方程式,明确化学平衡常数的概念及影响因素、影响化学平衡的因素、盖斯定律是解答本题的关键,题目难度中等.
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