(12分)合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:

(12分)合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH 4 (g)+H 2 O(g) CO(g)+3H 2 (g)⊿H 1 ="+206.1" kJ/mol
②CH 4 (g)+CO 2 (g) 2CO(g)+2H 2 (g)⊿H 2 ="+247.3" kJ/mol
③CO(g)+H 2 O(g) CO 2 (g)+ H 2 (g)⊿H 3
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得 的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。10min时,改变的外界条件可能是

(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的 ,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中 的转化率随时间变化的图像如图3所示,请在图3中画出乙容器中 的转化率随时间变化的图像。

(3)反应③中 。800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是 (填代号)。
a. (正) (逆) b. (正)< (逆) c. (正)= (逆) d.无法判断
(4)800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol SO 2 、1mol O 2 ,其反应是2SO 2 (g)+O 2 (g) 2SO 3 (g);△H=-96.56 kJ•mol -1 ,甲容器在反应过程中保持压强不变,乙容器保持体积不变,丙容器维持绝热,三容器各自建立化学平衡。

【1】达到平衡时,平衡常数K (甲) K (乙) K(丙)(填“>”、“<”或“=”)。
【2】达到平衡时SO 2 的浓度C(SO 2 )(甲) C(SO 2 ) (乙) C(SO 2 ) (丙)(填“>”、“<”或“=”)。
nywangshan 1年前 已收到1个回答 举报

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(1)升高温度
(2)

(3) —41.2 KJ/mol a(4) 【1】 = > 【2】< <

(1)分析图1,得:10min时,C(CH 4 )减小,则要求①中的平衡正向移动,而升温,可使该平衡正向移动;
(2)甲、乙在相同温度下发生反应②,且均向正向开始反应,甲中保持恒容,乙中保持恒压:
对乙而言,随着反应的正向进行,容积增大,则:P 甲 ,而压强越小,反应速率越小,即:υ ,则用时:t >t ;而压强减小,平衡②将正向移动,则CH 4 的转化率:乙>甲;
(3)① - ②= ③,则1 ⊿H 2 -⊿H 1 =(206.1-247.3)=—41.2 kJ/mol;
利用表中数据,得浓度积Q=[C(CO 2 )×C(H 2 )]/[C(CO)×C(H 2 O)]=(2×2)/(0.5×8.5)=0.94,
而K=1.0,即Q3 (正)4 (逆);
(4)【1】甲、乙中温度相等,故K (甲)="K" (乙);
△H=-96.56 kJ•mol -1 <0,说明正向是放热反应,丙保持绝热,则反应放出的热量致使体系温度升高,而升温时,该平衡逆向移动,则K值减小,故K (甲)="K" (乙) > K(丙);
【2】甲、乙中比较:初始条件相同,甲保持压强不变,乙容器保持体积不变,则乙中:随着反应的正向进行,气体的量减少,则P 甲 ,而压强减小时,平衡将逆向移动,故C(SO 2 ) ( 甲) 2 ) ( 乙)
乙、丙中比较:初始条件相同,乙容器保持体积不变,丙容器维持绝热,则丙中:反应放出的热量致使体系温度升高,而升温时,该平衡逆向移动,故C(SO 2 ) ( 乙) 2 ) ( 丙)

1年前

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