甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防
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解决时间 2021-04-04 23:37
- 提问者网友:不爱我么
- 2021-04-04 15:18
甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) 催化剂加热CH3OH(g)+Q下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K). 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012(1)判断反应达到平衡状态的依据是______A.混合气体的密度不变B.混合气体的平均相对分子质量不变C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化(2)由表中数据判断Q______0 (填“>”、“=”或“<”),要提高CO转化率,可采取的措施是______A.加入催化剂B.充入COC.充入H2D.升温(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则以CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=______mol/(L?min),CO的转化率为______.(4)原料CO和H2可以由C和H2O反应制取,涉及的反应方程式如下:C(s)+CO2(g)═2CO(g)平衡常数K1C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)平衡常数K2CO(g)+H2O(g)═H2(g)+CO2(g)平衡常数K3则K1、K2、K3之间的关系是:______.
最佳答案
- 五星知识达人网友:独钓一江月
- 2021-04-04 16:06
(1)A.该反应反应前后气体质量不变,容器的体积不变,则混合气体的密度始终不变,所以不能判断反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.该反应是一个反应前后气体体积减小的反应,当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡状态,故B正确;
C.无论反应是否达到平衡状态,生成CH3OH的速率与消耗CO的速率始终相等,所以不能判断反应是否达到平衡状态,故C错误;
D.当CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化时,该反应达到平衡状态,故D正确;
故选BD;
(2)升高温度,化学平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即Q>0,
该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,要提高CO转化率,平衡向正反应方向移动,则可采取的措施降低温度、增大压强、充入氢气或减少甲醇的量,故选C,
故答案为:>;C;
(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,
v(CO)=
2
2 mol/L?0.2mol/L
10min =0.08mol/(L.min),该反应v(CO)=v(CH3OH)=0.08mol/(L.min),
CO的转化率为=
2mol?0.2mol/L×2L
2mol ×100%=80%,
故答案为:0.08;80%;
(4)C(s)+CO2(g)═2CO(g)①平衡常数K1
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)②平衡常数K2
CO(g)+H2O(g)═H2(g)+CO2(g)③平衡常数K3
方程式①+③=②,所以K2=K1?K3,
故答案为:K2=K1?K3.
B.该反应是一个反应前后气体体积减小的反应,当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡状态,故B正确;
C.无论反应是否达到平衡状态,生成CH3OH的速率与消耗CO的速率始终相等,所以不能判断反应是否达到平衡状态,故C错误;
D.当CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化时,该反应达到平衡状态,故D正确;
故选BD;
(2)升高温度,化学平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即Q>0,
该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,要提高CO转化率,平衡向正反应方向移动,则可采取的措施降低温度、增大压强、充入氢气或减少甲醇的量,故选C,
故答案为:>;C;
(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,
v(CO)=
2
2 mol/L?0.2mol/L
10min =0.08mol/(L.min),该反应v(CO)=v(CH3OH)=0.08mol/(L.min),
CO的转化率为=
2mol?0.2mol/L×2L
2mol ×100%=80%,
故答案为:0.08;80%;
(4)C(s)+CO2(g)═2CO(g)①平衡常数K1
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)②平衡常数K2
CO(g)+H2O(g)═H2(g)+CO2(g)③平衡常数K3
方程式①+③=②,所以K2=K1?K3,
故答案为:K2=K1?K3.
全部回答
- 1楼网友:归鹤鸣
- 2021-04-04 17:45
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