(21分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 | 250°C | 300°C | 350°C |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 。
(2)在100℃ 压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K= (用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡_____(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数 。(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同) 。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
| 反应物投入量 | 1molCO、2moL H2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
| 平 衡 时 的 数 据 | CH3OH浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
| 反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
| 体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
| 反应物转化率 | α1 | α2 | α3 | |
(1)c1、c2、c3的关系表达正确的为______
A c3>2c1 B c1<c3<2c1 C c1=c2
(2)a、b、c的关系表达正确的为________
A c<2|△H| B a+b=|△H| C c=2b
(3)p1、p2、p3的关系不正确的为________
A p1=p2 B p2<p3<2p2 C p3>2p2
(4)a1、a2、a3的关系表达不正确的为________
A a1=a2 B a3< a2 C a1+a2=1
一定条件下,在一定体积的恒容密闭容器中,CO2与NH3在一定条件下反应生成尿素
CO2(g)+2NH3(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)
根据题意完成下列各题;![]()
(1)500℃,用尿素表示该反应的反应速率,v(尿素)= mol/min.
(2)该反应的正反应△H 0(填“>”或“<”)。
(3)上图2表示某温度时一些反应物与产物物质的量(n)随时间(t)变化的关系。
①对于该反应达到平衡状态的判断,下列说法正确的是 。
| A.混合气体的密度不再发生改变 | B.图2中C点时,该反应达到了平衡状态 |
| C.混合气体的压强不再发生改变 | D.当消耗了2n mol NH3时,同时生成了n molH2O |
(4)用该原理生产尿素,工业上一般在220大气压下进行。其它条件不变,与常压相比,220大气压时NH3的转化率 (填增大、减小或不变。)反应的平衡常数K (填增大、减小或不变)。