研究和开发CO 2 和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.

1个回答

  • (1)(i)由图可知,压强一定时,随温度升高,CO的转化率降低,故升高温度平衡向逆反应移动,则正反应为放热反应;

    故答案为:放热;

    (ii)100℃,平衡时CO的转化率为0.5,所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol.

    CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g);

    开始(mol):a 2a0

    变化(mol):0.5a a0.5a

    平衡(mol):0.5a a0.5a

    所以平衡时,CO的浓度为

    0.5amol

    bL =

    a

    2b mol/L,H 2的浓度为

    a

    b =mol/L,CH 3OH的浓度为

    0.5amol

    bL =

    a

    2b mol/L,100℃时该反应的平衡常数k═

    a

    2b

    a

    2b (

    a

    b ) 2 =

    b 2

    a 2 ,

    a.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该反应在通常条件下一定可以发生,该反应可能需要催化剂才可以进行,故a错误;

    b.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该条件下反应速率很快,故b错误;

    c.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小,故c正确;

    d.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该反应是吸热还是放热,故d错误,

    故答案为:

    b 2

    a 2 ,c;

    (iii)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH 2(g),等效为在原平衡的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,CO的转化率增大,化学平衡常数只受温度影响,与浓度无关,温度不变,平衡常数不变,

    故答案为:增大;不变;

    (iv)参加反应的CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol,则:

    CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g) 物质的量减少△n

    1 2

    2.25mol 4.5mol

    故平衡时总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,故平衡时容器内压强为开始时压强的

    5,5mol

    2.5mol+7.5mol =0.55倍,

    故答案为:0.55;

    (2)已知:①CH 4(g)+2O 2(g)═CO 2(g)+2H 2O(l)△H 1=-890.3kJ•mol -1

    ②H 2(g)+

    1

    2 O 2(g)═H 2O(l)△H 2=-285.8kJ•mol -1

    利用盖斯定律,将②×4-①可得:CO 2(g)+4H 2(g)=CH 4(g)+2H 2O(l)△H=4×(-285.8kJ•mol -1)-(-890.3kJ•mol -1)=-252.9kJ•mol -1

    故答案为:CO 2(g)+4H 2(g)=CH 4(g)+2H 2O(l)△H=-252.9kJ•mol -1