问题 填空题

(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:

CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)         ΔH

(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①由表中数据判断ΔH       0 (填“>”、“=”或“<”);    

②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,此时的温度为          

(2)T℃时,在时间t0时刻,合成甲醇反应达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小一倍,假定在t2时刻后又达到新的平衡,请在图中用曲线表示在t1~t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其它条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。

(3)300℃、1.01×105Pa下,上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器
反应物投入量1 mol CO、2 mol H21 mol CH3OH2 mol CH3OH
平衡时数据CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
反应放出或吸收的能量x kJy kJz kJ
反应物转化率Ф1Ф2Ф3
        请比较以下每组数据的大小(填“>”、“<”或“=”):

①2c1    c3     ② x+y    90.8    ③Ф13   1

答案

(做图4分,其它每空2分,共14分)

(1)①<  ;  ②250℃

(2)做图题见右。

(一是氢气、甲醇的起点必须标准确;二是变化趋势要正确;三是名称必须标出,不标不给分。氢气的减少量与甲醇的增加量大致相等即可,评分时不必过于苛刻。完全正确4分,一、二中有一处不对扣2分。)

(3)①< ;②= ;③<

(1)①温度升高,K减小,说明平衡逆向移动,逆反应吸热,正反应放热,ΔH<0;②首先计算出平衡常数与上表进行比较,得到温度,温度不变,平常常数为定值;(2)改变体积,浓度出现突跃,体积缩小一倍,浓度增加一倍。压强增大,平衡正向移动,氢气浓度由减小,甲醇浓度增加。(3)甲和乙为不同方向进行的等效平衡,c1=c2,x+y=ΔH,乙和丙进行比较,可认为P>p,平衡朝生成甲醇方向移动。

单项选择题
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