4.能源、环境与生产生活和社会发展密切相关.
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1.相关数据如表:
容器
反应物投入量1mol CO2(g)和3mol H2(g)1mol CH3OH (g)和
1mol H2O(g)
平衡时c(CH3OH)c1c2
平衡时能量变化放出29.4kJ吸收a kJ
①下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是cd(填字母).
a.v(CO2消耗=v(CH3OH)生成
b.气体的密度不再随时间改变
c.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
d.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
②其他条件不变,达到平衡后,下列不能提高H2转化率的操作是bd(填字母).
a.降低温度b.充入更多的H2c.移除甲醇d.增大容器体积
③c1=c2(填“>”“<”或“=”),a=19.6.
④该温度下反应的平衡常数K=$\frac{25}{12}$(或2.1);若甲中反应10s时达到平衡,则0~10s内甲中的平均反应速率v(H2)=0.09mol•L-1•s-1
(2)已知反应:2NO2(红棕色)?N2O4(无色)△H<0.将一定量的NO2充入注射器后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小).下列说法正确的是B(填字母).

A.b点的操作是拉伸注射器
B.d点:v<v
C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则Tb>Tc
20.实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,
①C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H1=a kJ/mol        平衡常数K1
②CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H2=b kJ/mol      平衡常数K2
③C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H3        平衡常数K3
则K1、K2、K3之间的关系是:K3=K1×K2,△H3=(a+b) kJ/mol(用含a、b的代数式表示).
(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
该反应的正反应方向是放热反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol•L-1,在该条件下,CO的平衡转化率为:75%.
(3)在催化剂存在条件下反应:H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g),CO转化率随蒸气添加量的压强比及温度变化关系如图所示:
对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),则该反应的Kp=$\frac{P(C{O}_{2})•P({H}_{2})}{P(CO)•P({H}_{2}O)}$.
 0  161748  161756  161762  161766  161772  161774  161778  161784  161786  161792  161798  161802  161804  161808  161814  161816  161822  161826  161828  161832  161834  161838  161840  161842  161843  161844  161846  161847  161848  161850  161852  161856  161858  161862  161864  161868  161874  161876  161882  161886  161888  161892  161898  161904  161906  161912  161916  161918  161924  161928  161934  161942  203614 

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