工业上在合成塔中采用下列反应合成甲醇。
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=Q kJ·mol-1
(1)下表所列数据是该可逆反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
| 温度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断Q________0(填“>”、“<”或“=”),该反应在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于自发进行。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol
H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡测得c(CO)=0.2 mol·L-1,此时对应的温度为____________;CO的转化率为____________。
(2)请在图中画出压强不同,平衡时甲醇的体积分数(φ)随温度(T)变化的两条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1<p2)。
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(3)要提高CO的转化率且提高反应速率,可以采取的措施是________(填字母序号)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.通入H2加压 e.通入惰性气体加压 f.分离出甲醇
(4)已知一定
条件下,CO与H2在催化剂的作用下生成5 mol CH3OH时,能
量的变化为454 kJ。在该条件下,向容积相同的3个密闭容器中,按照甲、乙、丙三种不同的投料方式加入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
| 平衡时数据 | 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 1 mol CO 2 mol H2 | 1 mol CH3OH | 2 mol CH3OH | |
| CH3OH的浓度(mol·L-1) | c1 | c2 | c3 | |
| 反应吸收或放出的能量(kJ) | a | b | c | |
| 体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
| 反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法正确的是________(填字母序号)。
A.2c1>c3 B.a+b<90.8![]()
C.2p2<p3 D.α1+α3<1
N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:
2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) ΔH>0
T1温度下的部分实验数据为:
| t/s | 0 | 500 | 1 000 | 1 500 |
| c(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
下列说法不正确的是
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1 000 s时转化率为50%
C.其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L-1,则T1<T2
D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,则T1>T3
某温度下,H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=
。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。
| 起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
| c(H2)(mol·L-1) | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
| c(CO2)(mol·L-1) | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
下列判断不正确的是
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol·L-1
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢