t/min | n(CH4)/mol | n(H20)/mol | n(CO)/mol | n(H2)/mol |
4 | 0.18 | 0.38 | 0.22 | 0.66 |
板板559 幼苗
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n(CH4) |
n(H2O) |
(1)已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g)△H=-1302.6kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
依据盖斯定律计算(①-②×3)×[1/2]得到天然气与水蒸气在高温下反应制备合成气的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+74.1 kJ•mol-1;
故答案为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+74.1 kJ•mol-1;
(2)①0~2min内,V(CH4)=[0.2mol/L−0.1mol/L/2min]=0.05mol/L•min;
一氧化碳的平均反应速率v(CO)=V(CH4)=0.05mol/L•min,
故答案为:0.05;
②根据图象可知3min时,平衡时甲烷的浓度为0.1mol/L,氢气的浓度为0.3mol/L,则:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
开始(mol/L):0.20.3 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1 0.3
平衡(mol/L):0.1 0.2 0.1 0.3
4min时甲烷的浓度为0.09mol/L,浓度减小0.1-0.09=0.01
水的浓度为0.19mol,浓度减小0.2-0.19=0.01;
CO的浓度为0.11,浓度增大0.11-0.1=0.01
氢气的浓度为0.33,浓度增大0.33-0.3=0.03
浓度变化量之比为1:1:1:3,等于化学计量数之比,应是改变温度平衡向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,故3min改变条件为升高温度;
故答案为:正反应;升高温度;
(3)①该反应正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,甲烷的含量降低,故温度T1<T2,故答案为:<;
②碳水比[
n(CH4)
n(H2O)]值越大,平衡时甲烷的转化率越低,含量越高,故x1>x2,故答案为:>;
③该反应正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,平衡时甲烷的含量降低,故p1>p2,故答案为:>.
点评:
本题考点: 热化学方程式;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素;产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线.
考点点评: 本题综合性较大,涉及热化学方程式书写、化学平衡图象、化学平衡的影响因素、化学平衡计算、化学计算、离子浓度比较等,难度中等,是对基础知识与学生能力的综合考查.
1年前
1年前1个回答
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