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填空题 (14分)
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)下表为不同温度下的平衡常数(K)
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
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K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
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(1)该反应的平衡常数表达式K= ,ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将1 mol的H2和 1 mol 的 CO充入 1 L 恒容密闭反应器中,达到平衡后,容器内的压强为开始时的60%,求CO的平衡转化率(写出计算过程)。
(3)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是
(填字母)。
A.c(H2)减少
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加
D.重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
(4)其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。300℃时,H2的转化率随时间的变化如图所示,请补充完成350℃时H2的转化率随时间的变化示意图。
填空题 (14分)
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)下表为不同温度下的平衡常数(K)
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
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K
| 2.041
| 0.270
| 0.012来源:91考试网 91ExAm.org
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(1)该反应的平衡常数表达式K= ,ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将1 mol的H2和 1 mol 的 CO充入 1 L 恒容密闭反应器中,达到平衡后,容器内的压强为开始时的60%,求CO的平衡转化率(写出计算过程)。
(3)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是
(填字母)。
A.c(H2)减少
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加
D.重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
(4)其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。300℃时,H2的转化率随时间的变化如图所示,请补充完成350℃时H2的转化率随时间的变化示意图。

本题答案:(1)K=
,根据表中信息可知,升高温度,平衡常数K减小,则反应物的浓度增大,生成物的浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动,则反应为放热反应,ΔH<0。
(2)c(H2)=c(CO)=1mol/L,恒容密闭反应器中,气体的总体积之比与压强成正比,设CO的平衡转化率为x,利用三段式可求:
2H2(g)+ CO(g)
CH3OH(g)
起始(mol/L) 1 1 0
转化(mol/L) 2x x x
平衡(mol/L) 1-2x 1-x x
根据容器内的压强为开始时的60%可知:
,求得:x="40%" 。
(3)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,增大压强,正、逆反应速性 率都加快,平衡向正反应方向移动,则n(H2)减少但体积减小一半,故c(H2)增大,A正确, B错误;CH3OH 的物质的量增加,C正确;平衡向正反应方向移动,重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小,D正确,故选ACD。
(4)该反应的正反应为放热反应,升高温度,化学反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,H2的转化率降低,因此350℃时H2的转化率随时间的变化示意图如下:

考点:考查化学反应速率、化学平衡的应用及平衡常数的计算。
本题所属考点:【影响化学反应速率的因素】
本题难易程度:【困难】
A good man can no more harm than a sheep. 好人象绵羊,为恶不在行。