甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)
在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2
(1)在恒容密閉容器進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ,測得其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
t/℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
①ΔH
1>
>
0,其理由是
隨著溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)增大,平衡正向移動,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
隨著溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)增大,平衡正向移動,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
。
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
B
B
。
A.c(CO)=c(CO
2)
B.容器內(nèi)CO
2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
C.容器內(nèi)氣體密度保持不變
D.容器中壓強(qiáng)保持不變
③圖甲、圖乙分別表示反應(yīng)在t
1時刻達(dá)到平衡,在t
2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況。圖甲中t
2時刻發(fā)生改變的條件是
使用催化劑或增大壓強(qiáng)
使用催化劑或增大壓強(qiáng)
,圖乙中t
2時刻發(fā)生改變的條件是
從體系中分離出H2或降低溫度
從體系中分離出H2或降低溫度
。
④若1200℃時,在某時刻平衡體系中CO
2(g)、H
2(g)、CO(g)、H
2O(g)的濃度分別為2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此時v(正)
小于
小于
v(逆)(填大于、小于或等于),其理由是
Qc>K(1200℃),平衡逆向移動
Qc>K(1200℃),平衡逆向移動
。
(2)某溫度時另一恒容容器中進(jìn)行反應(yīng)Ⅱ,若開始時按n(CO):n(H
2)=1:2通入CO和H
2,測得容器中總壓強(qiáng)為pkPa,5min時反應(yīng)達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)為p
0kPa。
①v(H
2)=
kPa?min
-1。
②該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K
p=
(K
p是用分壓表示的平衡常數(shù))