温度
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
反应① , 平衡常数;
反应② , 平衡常数;
反应③ , 平衡常数。
已知:平衡常数与关系为(R为常能数,K为平衡常数,T为温度)。与T关系如图所示。下列推断正确的是
Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
温度/℃
500
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示),500 ℃时,测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为1、1、1、m,若要保证此时v正>v逆,则m的取值范围________。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,在t0时改变的条件是________。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,在t0时改变的条件是体积由3L变为________。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(3)△H________0 (填“>”、“<”或“=”),理由是:________。
(4)该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO________H2(填“>”、“<”或“=”、)。
(5)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是_____。
I.回答下列问题。
II.在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应: , 其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃
K
0.9
2.6
回答下列问题:
CO2的综合利用成为研究热点,CO2作为碳源加氢是再生能源的有效方法。回答下列问题:
I.工业上利用CO2和H2制备HCOOH。已知:温度为℃时, 。实验测得: , , 、为速率常数。
(1)℃时,。
(2)该反应为吸热反应,若℃时, , 则(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.在催化剂作用下,CO2可被氢气还原为甲醇: [同时有副反应 发生],CO2平衡转化率随温度和压强的变化如图。
(3)判断、、的大小关系:。解释压强一定时,CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因:。同时增大CO2的平衡转化率和CH3OH的产率可采取的措施是。
(4)向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1molCO2和3molH2 , 进行反应,达到平衡状态时,CO2的转化率为20%,生成CO的物质的量为0.1mol,则甲醇的选择性为%[甲醇的选择性=×100%];在该温度下,的压强平衡常数(列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
热裂解反应:
脱羧基反应:
①表示热裂解反应能量变化情况的是曲线,该反应的活化能为。
②两反应中,速率较快的是。
①由图可知,升高反应温度时,H2和CO的产率升高,而CO2和CH4的产率降低,原因是。
②图中H2的产率始终低于CO,CO2的产率始终低于CH4 , 则该体系中可能存在的副反应的化学方程式为。
③已知②中副反应为吸热反应,下列措施可抑制该副反应的是(填标号)。
A.增大反应体系的压强 B.降低反应温度
C.向体系中通入H2O(g) D.选择适当的催化剂
①平衡体系中,H2的体积分数为。
②脱羧基反应的平衡常数Kp=kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
已知: kJ⋅mol
kJ⋅mol
①下列表示与在一定条件下反应,生成无污染气体的能量转化关系示意图,正确的是。
②下图是反应过程中的体积分数随X变化的示意图,X代表的物理量可能是,理由是。
某研究小组向某密闭容积固定的容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(℃)条件下反应,反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下表所示:
时间/min
NO/mol·L
/mol·L
0
0.100
10
0.058
0.021
20
0.040
0.030
30
40
0.032
0.034
0.017
50
①℃时,该反应的平衡常数。(写数值即可,保留到小数点后两位)。
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是。
③若升高温度至℃(其他条件不变),达到平衡时,容器中NO、、的浓度之比为5∶3∶3,则该反应的0(填“>”、“<”或“=”)。
④下列措施不能提高该反应中NO转化率的是
a.增加活性炭用量 b.升高温度 c.增大压强 d.移出产物
A. B.蒸馏水 C.