T1℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间 | H2O | CO |
0 | 1.00 | 1.50 |
t1 | 0.40 | |
t2 | 0.90 |
(2)保持其他条件不变,若起始时向容器中充入1.50molCO和1.00molH2O(g),达到平衡时,n(CO2)=______.
(3)保持其他条件不变,在t2时向容器中再通入0.50molCO,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率将______(填增大或减小,下同),H2O的体积分数将______.
(4)保持其他条件不变,若起始时向容器中充入amolCO和bmolH2O(g),达到平衡时,CO2的体积分数为24%,a、b的值须满足的条件是______.
(5)温度升至T2℃,上述反应的平衡常数为0.64,则正反应的△H______0(填>或<).
(1)化学反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=v(H2O)=
=1.00mol-0.40mol 2L t1
mol/(L•min),故答案为:0.3 t1
mol/(L•min);0.3 t1
(2)由以上数据可知,t2时n(CO)=0.9mol,转化CO的物质的量为0.6mol,转化的CO为0.6mol,转化的H2也为0.6mol,t2时n(H2)=0.4mol,与t1时相同,说明t1时达到达到平衡状态,
根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.6mol,故答案为:0.6mol;
(3)在t2时向容器中再通人0.50molCO,平衡向正反应方向移动,H2O的物质的量减小,H2O的分数减小,转化的CO与加入的CO相比,转化的少,加入的多,则CO的转化率减小,
故答案为:减小;减小;
(4)根据反应方程式计算,
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
起始:1.5mol 1.0mol 0 0
转化:0.6mol 0.6mol 0.6mol 0.6mol
平衡:0.9mol 0.4mol 0.6mol 0.6mol
达到平衡时CO2的体积分数为
×100%=24%,0.6 0.9+0.4+0.6+0.6
保持其他条件不变,若起始时向容器中充入amolCO和bmolH2O(g),达到平衡时,CO2的体积分数为24%,
说明二者平衡状态相同,方程式中气体的化学计量数之和反应前后相等,如达到平衡状态,则起始物质的物质的量之比相等即可,
即:a:b=3:2或 b:a=2:3,
故答案为:a:b=3:2或 b:a=2:3;
(5)t1时达到达到平衡状态,平衡常数为:k=
=1,0.3mol/L×0.3mol/L 0.45mol/L×0.2mol/L
温度升至T2℃,上述反应的平衡常数为0.64,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,
则正反应放热,即△H<0,
故答案为:<.