题目内容
【题目】水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭作用而得.是重要的化工原料,可用于合成甲醇和甲醚等有机化合物,已知:
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(1)△H1= ______(用△H2、△H3、△H4)。
(2)反应②的存在,可大大提高CH30CH3的产率,原因是: ________。
C0(g)和H2(g)以物质的量之比1:2混合,一定条件下在1L固定容积内发生反应①,下图表示温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量与时间的关系。回答下列问题:
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①C、D两点平衡常数KC _____KD(填>、<、= )。
②在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2下列有关该体系的说法正确的是 _______。
a. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
b.甲醇的物质的量增加
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)温度为T时,向容积1L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H20(g),发生反应②,相关数据如下:
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①甲容器中,反应在t1min内的平均速率v(H2)= ____mol/(Lmin)。
②乙容器中,a=_____mol。
③解释降低温度使C02平衡浓度增大的原因___________。
【答案】 (ΔH4-ΔH3 )/2 此反应消耗了H2O(g)同时生成了H2,均有利于反应④正向移动 > ab 0.4/t1 1.6 该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,CO2平衡浓度增大
【解析】(1)根据盖斯定律可知(④-③)/2即可得到△H1=(ΔH4-ΔH3 )/2。(2)反应②消耗了H2O(g)同时生成了H2,均有利于反应④正向移动,所以反应②的存在,可大大提高CH30CH3的产率。(3)①反应①是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向小结,则C、D两点平衡常数KC>KD。②a.对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,增大压强,正反应速率加快,逆反应速率也加快,a正确;b.正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向进行,甲醇的物质的量增加,b正确;c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小,c错误;答案选ab;(4)①甲容器中,反应在t1min 内消耗CO的物质的量为:1.2mol-0.8mol=0.4mol,则该时间段内用CO表示的平均反应速率为:v(CO)=0.4mol/(1L×t1min)=0.4/t1mol/(Lmin),根据化学计量数与反应速率成正比可知:v(H2)=v(CO)=0.4/t1mol/(Lmin)。②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)为气体体积不变的反应,压强不影响化学平衡,则甲、乙互为等效平衡,达到平衡时反应物转化率相等,则:0.8/1.2=a/2.4,解得:a=1.6;③反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)焓变小于0,为放热反应,降低温度后平衡向着正向移动,导致二氧化碳的浓度增大。