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(2013•文登市一模)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛.

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:2024/11/19 22:57:32
(2013•文登市一模)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛.
(1)在2升的密闭容器中,充有2mol CO与4mol 水蒸气,在催化剂作用下进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),CO的转化率和温度t的关系如下表:
t(℃) 750 850 1000
CO% 0.7 2/3 0.5
1000℃时该反应的平衡常数为
1
3
(2013•文登市一模)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛.
(1)已知1000℃时CO的转化率为0.5:
            CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
起始(mol):2        4        0       0
转化(mol):1        1        1       1
平衡(mol):1        3        1       1
则1000℃时该反应的平衡常数k=
c(H2)•c(CO2)
c(CO)•c(H2O)=
0.5×0.5
0.5×1.5=
1
3;
已知850℃时CO的转化率为
2
3:
            CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
起始(mol):2        4        0       0
转化(mol):2×
2
3    2×
2
3     2×
2
3  2×
2
3    
平衡(mol):
2
3       
8
3       
4
3     
4
3
则850℃时该反应的平衡常数k=
c(H2)•c(CO2)
c(CO)•c(H2O)=1,
850℃时,向该容器中重新通入1mol CO、1.5mol H2O、0.5mol CO2和2molH2,Q=
0.25×1
0.5×0.75=
2
3<k,故此时反应向右进行.
故答案为:
1
3;向右进行;
(2)已知:C(s)+O2 (g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1----①
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ•mol-1----②
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ•mol-1-----③
则CO和H2O生成CO2和H2的热化学方程式可根据盖斯定律,由①+②-③得,为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ•mol-1
故答案为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ•mol-1
(3)①由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75 mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L,故v(H2)=
2.25mol/L
10min=0.225mol/(L•min),
故答案为:0.225mol•L-1•min-1
②平衡时浓度商等于平衡常数,若改变条件使平衡向正反应方向移动,则需浓度商小于平衡常数,可以是浓度商减小、平衡常数不变或浓度商不变、平