美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图: (1)此流程的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如图1:(1)此流程的第Ⅱ步反应为:CO

(1)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K为c(H2)c(CO2)c(CO)c(H2O),由表格中的数据可知,温度越大,K越小,则正反应为放热反应,830℃,CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),开始 1 1 0 0转化 x x x x平衡 1-x 1-x x xK=x×x(1?x)(1?x)=1,解得x=0.5,则CO的转化率为0.51×100%=50%,故答案为:c(H2)c(CO2)c(CO)c(H2O);放;50%;(2)A.Q=2×31×5=1.2>K=1,则向你反应方向移动,故A不选;B.Q=1×12×2=0.25<K=1,则反应向正反应反应移动,故B选;C.Q=1×10.5×2=K,平衡不移动,故C不选;故答案为:B;(3)①该反应的压强始终不变,则体系的压强不再发生变化,不能判断平衡,故不选;②固定容积,质量、体积始终不变,则混合气体的密度不变,不能判断平衡,故不选; ③混合气体的总质量、总物质的量始终不变,则混合气体的平均相对分子质量不变,不能判断平衡,故不选;④各组分的物质的量浓度不再改变,为平衡的特征,能判断平衡,故选;⑤体系的温度不再发生变化,反应达到平衡,故选;⑥v正(CO2)=v逆(H2O),则水的正逆反应速率相等,达到平衡,故选;故答案为:④⑤⑥;(4)t2时二氧化碳的浓度增大,而CO的浓度减小,该反应正向移动,则改变的条件为降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量,故答案为:降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量;(5)①CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-33.2kJ?mol-1,②CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)△H=-103.3kJ?mol-1,由盖斯定律可知,①+②得到CH4(g)2+H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5kJ?mol-1,故答案为:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1.

(1)由图可知温度相同时,到达平衡时,压强为P1的CH4转化率高,平衡向正反应方向移动,反应为气体体积增大的反应,增大压强平衡向体积减小的方向移动,即P1<P2;100℃时,将1mol CH4和2mol H2O通入容积为100L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5, CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)起始量(mol/L) 0.01 0.02 0 0变化量(mol/L) 0.005 0.005 0.005 0.015平衡量(mol/L) 0.005 0.015 0.005 0.015平衡常数K=c(CO)c3(H2)c(CH4)c(H2O)=0.005×0.01530.005×0.015=2.25×10-4(mol/L)2;平衡常数随温度变化,不随压强改变,所以平衡常数不变;故答案为:<,2.25×10-4,不变;(2)分析图表数据可知平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,正反应是放热反应,△H<0;CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),反应是气体体积不变的放热反应,在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况是二氧化碳浓度增大,一氧化碳浓度减小,说明平衡正向进行,降低温度,或增加水蒸气的量或减少氢气的量均可以实现,故答案为:放热,<,降低温度,或增加水蒸汽的量,或减少氢气的量.

(1)放 ;66.7%
(2)AD
(3)②③
(4)降低温度 ;或增加水蒸汽的量,或减少氢气的量;



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