Question

【題目】研究與深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。

(1)CO可用于煉鐵。高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：

溫度/°C	1000	1150	1300
平衡常數(shù)	4.0	3.7	3.5

則該反應(yīng)的平街常數(shù)表達(dá)式K=_________，H_________0(填“>”、“<”或“=”)。

(2)CO2可用于生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，為探究該反應(yīng)原理，將1 mol CO2和3 mol H2充入一容積為1L的密閉容器中，分別在250°C、T°C下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得甲醇的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖所示。

請(qǐng)分析并回答下列問題：

250°C時(shí)，反應(yīng)在前10min的平均速率v(H2)_________molL-1min-1，從反應(yīng)開始到平衡，CO2轉(zhuǎn)化率為_________%。相同溫度下，若某時(shí)刻該容器中含有1 mol H2、1.2mol CO2、0.8mol CH3OH、1.5 mol H2O，則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為____________________________________(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中心”或“平衡狀態(tài)”)。

Answer 1

【答案】 < 0.225mol/(Lmin) 75% 向正反應(yīng)方向進(jìn)行中

【解析】

（1）根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫，根據(jù)溫度對(duì)平衡影響分析平衡常數(shù)的變化。

（2）根據(jù)化學(xué)平衡的三段式計(jì)算各數(shù)據(jù)，結(jié)合濃度冪之商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系分析反應(yīng)進(jìn)行的方向。

（1）根據(jù)方程式分析，該反應(yīng)的平衡常數(shù)=，根據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即H<0。

（2）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，

起始 1 3 0 0

改變 0.75 2.25 0.75 0.75

平衡 0.25 0.75 0.75 0.75

用氫氣濃度變化量表示反應(yīng)速率為，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為。該溫度下的平衡常數(shù)為，相同溫度下，若某時(shí)刻該容器中含有1 mol H2、1.2mol CO2、0.8mol CH3OH、1.5 mol H2O， 有Qc= <K，說明該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。