Question

【題目】Ⅰ.已知：CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H

現(xiàn)在體積為1L的密閉容器中，充入CO2和H2。實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)體系中物質(zhì)的物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系如下表，

回答下列問(wèn)題：

(1)表格中的n1=______________

(2)0-5min內(nèi) v (H2)＝_______________

(3)該條件下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________________

Ⅱ.在容積為100L的密閉容器中，加入1.0molCH4和2.0molH2O（g）。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H

已知CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(4)100℃時(shí)平衡常數(shù)為_________________．

(5)圖1中的p1_______p2（填“＜”、“＞”或“=”），其理由是：_________________

(6)若100℃時(shí)該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是K1，200℃該該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是K2，則K1___ K2（填“＜”、“＞”或“=”）．其理由是__________________

Answer 1

【答案】 0.75mol 0.3 mol·L-1·min-1 75% 2.25×10-4 mol2·L-2 ＜ 相同溫度 時(shí)p1下CH4的轉(zhuǎn)化率大于p2下CH4的轉(zhuǎn)化率，根據(jù)方程式，壓強(qiáng)越小轉(zhuǎn)化率越高 ＜ 據(jù)圖像可知，該可逆反應(yīng)的△H＞0，溫度升高，平衡正向移動(dòng)。

【解析】Ⅰ. (1). 因?yàn)?0分鐘后，二氧化碳的物質(zhì)的量保持不變了，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，所以表格中的n1= 0.75mol 。

(2). 由表中數(shù)據(jù)可知，0-5min內(nèi)氫氣的變化量為二氧化碳的3倍，即1.5mol，所以 v (H2)＝ = = = 0.3 mol·L-1·min-1

(3). 該條件下CO2的平衡量為0.25mol,變化量為0.75mol，所以平衡轉(zhuǎn)化率=75%

Ⅱ. (4). 在容積為100L的密閉容器中，加入1.0molCH4和2.0molH2O（g）。一定條件下發(fā)生反應(yīng)： CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H

起始量（mol/L） 0.01 0.02 0 0

變化量（mol/L） 0.005 0.005 0.005 0.015

平衡量（mol/L） 0.005 0.015 0.005 0.015

所以100℃時(shí)平衡常數(shù)K= = = 2.25×10-4 mol2·L-2

已知CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(5). 圖1中的p1＜p2（填“＜”、“＞”或“=”），其理由是：相同溫度時(shí)p1下CH4的轉(zhuǎn)化率大于p2下CH4的轉(zhuǎn)化率，根據(jù)方程式，正反應(yīng)是氣體體積增大的方向，所以壓強(qiáng)越小反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高。

（6）若100℃時(shí)該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是K1，200℃該該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是K2，則K1＜ K2（填“＜”、“＞”或“=”）．其理由是據(jù)圖像可知，該可逆反應(yīng)的△H＞0，是吸熱反應(yīng)，所以溫度升高，平衡正向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)變大。