(1)合成气(CO、H2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途。工业上用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH。则该反应的平衡常数表达式为 c(CH3OH)c(CO)×c2(H2)c(CH3OH)c(CO)×c2(H2);
测得不同温度下反应的平衡常数K如下表:
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
CO
)
×
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
CO
)
×
c
2
(
H
2
)
温度/℃ | T1 | 100 | T2 | 200 | 300 |
平衡常数K | 100 | 13 | 1 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 |
C
C
。A.ΔH<0B.该反应的ΔS<0
C.T2时,某时刻1L容器中含0.1molCO、0.2molH2和0.3molCH3OH,此时v正>v逆
D.T1时,向1L密闭容器中投入0.1molCO和0.2molH2,平衡时CO转化率为50%
(2)工业上,利用水煤气法制取合成气,其中发生的一步反应为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1。已知v正=K正•c(CO)•c(H2O),v逆=K逆•c(CO2)•c(H2)(k正、k逆为化学反应速率常数,只与温度有关,与浓度、压强无关)。830℃时,体积为2L的恒容密闭容器中,投入2molCO(g)和2molH2O(g)。5min达到平衡,测得H2的平均生成速率为0.1mol•L-1min-1,则反应达到平衡后,速率常数
K
正
K
逆
1
1
。(3)以天然气为原料生产合成气也有多种方法,其中Sparg工艺的原理为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1。T℃下,向容积可变的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和CO2(g),改变容器体积,测得平衡时容器内气体的浓度如表所示:
实验编号 | 容器体积 | 物质浓度/mol•L-1 | ||
CH4 | CO2 | CO | ||
1 | V1 | 0.02 | 0.02 | 0.10 |
2 | V2 | x | x | 0.05 |
0.25
0.25
。②实验1中,CO的平衡体积分数为
41.7
41.7
%(保留三位有效数字)。③V1:V2=
3:7
3:7
。【考点】化学平衡的计算.
【答案】;C;1;0.25;41.7;3:7
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
CO
)
×
c
2
(
H
2
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:11引用:1难度:0.5
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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