(2013•湖南二模)能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.

(2013•湖南二模)能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)已知:CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热分别为283kJ/mol、285.8kJ/mol、768kJ/mol.工业上一般采用利用合成气发生下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H.
①完成该热化学方程式:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=______kJ/mol;根据该反应特点,此反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任何温度”).
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充人2L的密闭容器中,充分反应达到平衡,测得c(H2)=2.2mol•L-1,则CO的转化率为______.
(2)T1℃时,此反应的平衡常数为K(T1)=50.此温度下,在一个2L的密闭容器中加入一定量CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 H2 CO CH3OH
浓度/(mol•L-1 0.2 0.2 0.4
①比较此时正、逆反应速率的大小:v______v值(填“>”、“<”或“=”).
②若其他条件不变,在T2℃反应l0min后又达到平衡,测得n(H2)=0.3mol,试比较:温度T1______T2(填“>”、“=”或“<”).
③若其他条件不变时,只改变反应的某一个条件,下列说法正确的是______.
A.若达到新平衡时c(CO)=0.3mo1/L,平衡一定逆向移动
B.若将容器体积缩小到原来的一半,达到新平衡时,0.2mol/L<c(CO)<0.4mol/L
C.若向容器中同时加入0.4mol CO和0.8mol CH3OH(g),平衡不移动
D.若向容器中加入0.8mol CH3OH(g),达到新平衡时,CO的体积分数不变.
bggbj 1年前 已收到1个回答 举报

1hank 春芽

共回答了14个问题采纳率:92.9% 举报

解题思路:(1)①分别写出CO、H2、CH3OH热化学方程式后,根据盖斯定律就可得出要求的热化学方程式及反应热,分析判断,自发进行的反应判断依据是△H-T△S<0分析;
②依据化学平衡三段式列式计算,转化率=
消耗量/起始量]×100%;
(2)①依据计算浓度商和平衡进行比较判断反应进行的方向;
②在T2℃反应l0min后又达到平衡,测得n(H2)=0.3mol,氢气增多,平衡逆向进行,逆向是吸热反应;
③依据化学平衡移动原理和影响因素分析判断.

(1)①CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+[1/2]O2(g)═CO2(g)△H=-282.5 kJ•mol-1
H2燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-285.8×2 kJ•mol-1
CH3OH燃烧的热化学方程式:CH3OH(l)+[1/2]O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.7 kJ•mol-1
将①+②+(-③)可得:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=-127.4KJ•mol-1
反应是气体体积减小的放热反应△H<0,△S<0,依据自发进行的反应是△H-T△S<0,说明低温下反应一定自发进行;
故答案为:-127.4;低温;
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充人2L的密闭容器中,充分反应达到平衡,测得c(H2)=2.2mol•L-1
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)
起始量(mol/L) 1 3 0
变化量(mol/L)0.4 0.8 0.4
平衡量(mol/L)0.62.2 0.4
则CO的转化率=[0.4mol/L/1mol/L]×100%=40%;
故答案为:40%;
(2)①T1℃时,此反应的平衡常数为K(T1)=50,Qc=[0.4
0.2×0.22=50=K,故反应达到平衡,正逆反应速率相同,
故答案为:=;
②在T2℃反应l0min后又达到平衡,测得n(H2)=0.3mol,氢气增多,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,说明是温度升高,T2>T1
故答案为:<;
③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
A.若达到新平衡时c(CO)=0.3mol/L,可以增大一氧化碳的量,平衡不一定逆向移动,故A错误;
B.若将容器体积缩小到原来的一半,相当于增大压强,浓度增大一倍,平衡向气体体积减小的方向进行,达到新平衡时,0.2mol/L<c(CO)<0.4mol/L,故B正确;
C.若向容器中同时加入0.4mol CO和0.8mol CH3OH(g),和0.2molCO,0,2molH2,0.4molCH3OH的平衡状态极值转换后相同,故平衡不移动,故C正确;
D.若向容器中加入0.8mol CH3OH(g),相当于增大压强,平衡正向进行,达到新平衡时,CO的体积分数减小,故D错误;
故答案为:BC.

点评:
本题考点: 化学平衡的计算;化学平衡的影响因素.

考点点评: 本题考查了化学平衡影响因素分析判断,主要是平衡常数的分析应用,掌握平衡移动原理的分析方法是关键,题目难度中等.

1年前

5
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.046 s. - webmaster@yulucn.com