20.低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源.煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题. 已知:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表:
温度/℃400427700800
平衡常数9.949b0.64
请回答下列问题:
(1)上述正反应方向是放热反应(填“放热”或“吸热”).
(2)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如图1,则0~4min的平均反应速率v(CO)=0.03mol/(L•min)
t1℃时物质浓度(mol/L)的变化
时间(min)COH2OCO2H2
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
3c1c2c3c3[m]
4c1c2c3c3
50.1160.2160.084
60.0960.2660.104
(3)若在850℃进行,设起始时CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO转化率为Y,试推导Y随X变化的函数关系式为X=Y
(4)t1(℃高于850)℃时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表.
①表中3min~4min之间反应处于平衡状态;理由是反应在3min和4min时的各物质浓度相同.
②表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是A(单选).
A.增加水蒸气         B.降低温度       C.使用催化剂         D.增加氢气浓度
(5)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为75%.
(6)若在500℃时该反应达到了平衡状态,此时体系中的v-t图象如图2所示,若在t1时给体系适当升高温度,则v-t图象也会随之发生变化,请把v-t图补充画全(需标明正方向的反应速率和逆方向的反应速率).
 0  171735  171743  171749  171753  171759  171761  171765  171771  171773  171779  171785  171789  171791  171795  171801  171803  171809  171813  171815  171819  171821  171825  171827  171829  171830  171831  171833  171834  171835  171837  171839  171843  171845  171849  171851  171855  171861  171863  171869  171873  171875  171879  171885  171891  171893  171899  171903  171905  171911  171915  171921  171929  203614 

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