【题目】我国煤炭资源丰富,通过煤的气化和液化。能使煤炭得以更广泛的应用。
I.先将煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制取H2,反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)向2L恒容密闭容器中充入CO和水蒸气,800℃时测得部分数据:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(CO)/mol | 0.80 | 0.64 | 0.50 | 0.20 | 0.20 |
n(H2O)/mol | 1.20 | 1.04 | 0.90 | 0.60 | 0.60 |
从反应开始到2min时,υ(H2)为___________________;该温度下反应的平衡常数K=__________。
(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol水蒸气、2molCO2、2mol H2,此时υ正____υ逆(填“>”、“<”或“=”)。
II.利用CO生产燃料甲醇(CH3OH),一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),图a表示反应中能量的变化,图b表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH的浓度随时间的变化:
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(1)在图a中,曲线_____(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于_______反应(填“吸热”或“放热”);若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应的平衡常数将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)下列说法正确的是_______(填序号)。
① 起始充入的CO为2mol
② 增加CO浓度,CO的转化率增大
③ 当混合气体的密度不变时,反应达到平衡
④ 保持温度和容积不变,再充入2molCO和4mol H2,再次达平衡时
会减小
(3)若在相同情况下,最初向容器中充入____mol CH3OH(g),可以达到上述同样的平衡状态。
(4)请在下图中画出平衡时甲醇的百分含量随压强的变化曲线,要求画温度不同的2条曲线(在曲线上标出T1、T2且T1&t;T2)。____________
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