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(2014•衡阳三模)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/15 17:11:14
(2014•衡阳三模)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K=
c(H
(2014•衡阳三模)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好
(1)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,所以该反应的方程式为CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g),故答案为:CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g);
(2)根据化学方程式可知:K1=
c2(CO)
c(CO2),K2=
c(H2)×c(CO2)
c(CO)×c(H2O),K3=
c(CO)×c(H2)
c(H2O),所以:K3=K1×K2;由①+②可得方程式C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),所以△H3=(a+b)kJ/mol,故答案为:K3=K1×K2;(a+b)kJ/mol;
(3)由图可知温度越高K值越小,说明正反应为放热反应,
对于反应     CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):0.02  0.02        0      0
变化(mol/L):c     c          c      c
平衡(mol/L):0.02-c 0.02-c     c      c
所以
c×c
(0.02−c)×(0.02−c)=9,解得c=0.015
所以CO的转化率为
0.015mol/L
0.02mol/L×100%=75%,
故答案为:放热;75%;
(4)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),反应的平衡常数=
P(CO2)P(H2)
P(CO)P(H2O);平衡常数只与温度有关,与浓度无关,所以提高
H2O(g)
CO比,则KP不变;由图象可知,投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比3~5:1时转化率已经很高达到96%~98%,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400℃左右,所以一般采用400℃左右,H2O(气):CO=3~5;
故答案为:
P(CO2)P(H2)
P(CO)P(H2O);不变;投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比3~5时转化率已经很高达到96%~98%,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400℃左右;
(5)负极发生氧化反应,CO-2e-+CO32-=2CO2,故答案为:CO-2e-+CO32-=2CO2
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