(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;