题目内容
研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.
(1)CO可用于合成甲醇.在压强为0.1 Mpa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如下图:
(ⅰ)该反应属于________反应:(填“吸热”或“放热”).
(ⅱ)100℃时,该反应的平衡常数:K=________;(用a、b的代数式表示).若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是:________填序号)
该反应使用催化剂意义不大;
该反应发生将在很短时间内完成;
该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小;
该反应一定是放热反应;
(ⅲ)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率________(填“增大”,“不变”或“减小”,下同)平衡常数:________.
(ⅳ)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO,7.5 mol H2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强________倍.
(2)某温度条件下,若将CO2(g)和H2(g)以体积比1∶4混合,在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷,已知:
CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 KJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 KJ/mol
则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为:________.
解析:
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答案:(1)(ⅰ)放热 (ⅱ)b2/a2 C(ⅲ)增大 不变 (ⅳ)0.55 (2)CO2(g)+4H2(g) 解析:(1)(ⅰ)观察同一压强下的CO转化率随温度的升高而减小,所以正反应应为放热反应; (ⅱ)100℃时CO的转化率为0.5,列式求算: K等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,求得K为b2/a2; 反应物的K值大只能说明反应进行的程度大,不能确定其反应速率大小,也不能确定反应是吸热还是放热. (ⅲ)由于该反应为气体体积减小的反应,再通入a mol CO,2a mol H2有利于平衡向正反应方向移动,所以CO转化率增大,平衡常数是温度系数,与浓度无关,所以不会改变. (ⅳ) 由于压强之比等于物质的量之比,平衡时的物质的量总数为5.5 mol,起始时为10 mol,所以平衡时压强为起始时的0.55倍. (2)根据盖斯定律,由反应②×4-①可得. |
(11分)研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。
(1)CO可用于合成甲醇。在压强为0.1Mpa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如下图:![]()
(i)该反应属于_____________反应:(填“吸热”或“放热”)。
(ii)100℃时,该反应的平衡常数:K=_____________;(用a、b的代数式表示)。
若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是:_________________填序号)
| A.该反应使用催化剂意义不大; |
| B.该反应发生将在很短时间内完成; |
| C.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小; |
| D.该反应一定是放热反应; |
(iv)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO,7.5molH2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强__________倍。
(2)某温度条件下,若将CO2(g)和H2(g)以体积比1:4混合,在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷,已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) △H=-285.8KJ/mol
则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为:_________________________。