【题目】碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。
I.为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出如下构想:
把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,在合成塔中经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。
部分技术流程如下:
⑴合成塔中反应的化学方程式为____________;△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了___________________________________________________________________。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列_______操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤 B.分液 C.蒸馈 D.结晶
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。写出CO2(g)与H2(g)反应生CH4(g)与液态水的热化学方程式:
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ/mol
_______________________________________________________________________。
II.甲烷燃烧会放出大量的热,可作为能源应用于人类的生产和生活。
己知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l); △H1=-1214.6kJ/mol
②CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g); △H2=+283.0kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式______________________________。
III.某兴趣小组模拟工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在容积固定为2L的密闭容器中充入1mol CO 2mol H2,加入合适的催化剂(催化剂体积忽略不计)后开始反应。测得容器内的压强随时间变化如下:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/Mpa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
(1)从反应开始到20min时,以CO表示反应速率为_____________________。
(2)下列描述能说明反应达到平衡的是_______________________
A.装置内气体颜色不再改变 B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内气体的压强保持不变 D.容器内气体密度保持不变
(3)该温度下平衡常数K=____,若达到平衡后加入少量CH3OH(g),此时平衡常数K值将____ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)该反应达到平衡后,再向容器中充入1mol CO 2mol H2,此时CO的转化率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)
【题目】已知某化学反应的平衡常数表达式为K=[c(CO2)·c(H2)] /[c(CO)·c(H2O)],在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.60 | 0.38 |
下列有关叙述错误的是
A. 该反应的化学方程式是:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B. 上述反应的正反应是放热反应
C. 如果在1L的密闭容器中加入CO2和H2各1mol,再把温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
D. 若平衡浓度关系符合c(CO2)/3c(CO)=c(H2O)/5c(H2),可判断此时温度是1000℃