早教吧作业答案频道 -->化学-->
工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H2(g)反应催化合成甲醇CH3OH(g):(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ•mol-1③2CH3OH(g)+
题目详情
工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H2(g)反应催化合成甲醇CH3OH(g):
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ•mol-1
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ•mol-1
则CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式是______;
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______;
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化
D.生成CH3OH(g)的速率与消耗CO(g)的速率相等
(3)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K);
某温度下,将2mol CO(g)和6mol H2(g)充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L,则CO(g)的转化率为______,此时的温度为______;
(4)要提高CO(g)的转化率,可以采取的措施是______;
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增加CO(g)的浓度 D.加入H2(g)加压 E.分离出甲醇 F.加入惰性气体加压
(5)一定条件下,在容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
下列说法正确的是______;
A.2c1>c3 B.a+b=129 C.2p2<p3 D.α1+α3<1.
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ•mol-1
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ•mol-1
则CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式是______;
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______;
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化
D.生成CH3OH(g)的速率与消耗CO(g)的速率相等
(3)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K);
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.250 | 0.012 |
(4)要提高CO(g)的转化率,可以采取的措施是______;
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增加CO(g)的浓度 D.加入H2(g)加压 E.分离出甲醇 F.加入惰性气体加压
(5)一定条件下,在容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1mol CO 2mol H2 | 1mol CH3OH | 2mol CH3OH | |
平衡数据 | CH3OH的浓度(mol/L) | c 1 | c 2 | c 3 |
反应的能量变化的绝对值(kJ) | a | b | c | |
体系压强(Pa) | P1 | P2 | P3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
A.2c1>c3 B.a+b=129 C.2p2<p3 D.α1+α3<1.
▼优质解答
答案和解析
(1)已知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ•mol-1,
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ•mol-1,
根据盖斯定律:①×
+②-③×
得:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H=-129.0 kJ•mol-1;
故答案为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H=-129.0 kJ•mol-1;
(2)A.反应容器的体积不变,质量守恒,所以混合气体的密度始终不变,不能判断平衡状态,故A错误;
B.反应后气体的物质的量减少,气体的质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小,当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态,故B正确;
C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化,即是平衡状态,故C正确;
D.生成CH3OH(g)为正速率,消耗CO(g)的也为正速率,均为正速率,二者相等,不能说明达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5mol•L-1,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3 OH(g)
起始量(mol/L) 1 3 0
变化量(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 2 0.5
则CO(g)的转化率为:
×100%=50%;
平衡常数K=
=
=0.25;
对比图表可知,反应是在300℃达到的平衡,
故答案为:50%;300℃;
(4)A.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,CO的转化率减小,故A错误;
B.加入催化剂,平衡不移动,则CO的转化率不变,故B错误;
C.增加CO(g)的浓度,CO的转化率减小,故C错误;
D.加入H2(g)加压,平衡正移,CO的转化率增大,故D正确;
E.分离出甲醇,则平衡正移,CO的转化率增大,故E正确;
F.加入惰性气体加压,由于容器的体积不变,各反应物的浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故F错误;
故答案为:DE;
(5)A、甲、丙相比较,把甲等效为开始加入1molCH3OH,丙中甲醇的物质的量为甲的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2c1<c3,故A错误;
B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化129kJ,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=129n,对于乙容器b=129(1-n),故a+b=129,故B正确;
C、比较乙、丙可知,丙中甲醇的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2p2>p3,故C错误;
D、甲、乙处于相同的平衡状态,则α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正确;
故答案为:BD.
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ•mol-1,
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ•mol-1,
根据盖斯定律:①×
1 |
2 |
1 |
2 |
故答案为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H=-129.0 kJ•mol-1;
(2)A.反应容器的体积不变,质量守恒,所以混合气体的密度始终不变,不能判断平衡状态,故A错误;
B.反应后气体的物质的量减少,气体的质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小,当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态,故B正确;
C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化,即是平衡状态,故C正确;
D.生成CH3OH(g)为正速率,消耗CO(g)的也为正速率,均为正速率,二者相等,不能说明达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5mol•L-1,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3 OH(g)
起始量(mol/L) 1 3 0
变化量(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 2 0.5
则CO(g)的转化率为:
0.5 |
1 |
平衡常数K=
c(CH3OH) |
c(CO)c2(H2) |
0.5 |
0.5×22 |
对比图表可知,反应是在300℃达到的平衡,
故答案为:50%;300℃;
(4)A.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,CO的转化率减小,故A错误;
B.加入催化剂,平衡不移动,则CO的转化率不变,故B错误;
C.增加CO(g)的浓度,CO的转化率减小,故C错误;
D.加入H2(g)加压,平衡正移,CO的转化率增大,故D正确;
E.分离出甲醇,则平衡正移,CO的转化率增大,故E正确;
F.加入惰性气体加压,由于容器的体积不变,各反应物的浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故F错误;
故答案为:DE;
(5)A、甲、丙相比较,把甲等效为开始加入1molCH3OH,丙中甲醇的物质的量为甲的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2c1<c3,故A错误;
B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化129kJ,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=129n,对于乙容器b=129(1-n),故a+b=129,故B正确;
C、比较乙、丙可知,丙中甲醇的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2p2>p3,故C错误;
D、甲、乙处于相同的平衡状态,则α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正确;
故答案为:BD.
看了 工业上通常在恒容密闭容器中采...的网友还看了以下:
请问错在哪里,应如何改正>>v=0.7:1.2;>>h=0.1:0.5;>>[h,v]=meshg 2020-06-11 …
请教catalan数网上对catalan数的通项有两种说法一种说catalan数满足递归式:h(n 2020-06-28 …
已知:①CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H=+178.2kJ•mol-1②2Na(s 2020-07-19 …
(1)已知:H-H、Cl-Cl、H-Cl的键能分别为436kJ/mol、243kJ/mol和431 2020-07-19 …
氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。(1)已知:H-H键能为436k 2020-07-20 …
1、△ABC∽△A'B'C',BD和B'D'是它们的对应中线,已知AC比A'C'=3比2,B'D' 2020-08-01 …
已知函数h(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x正比例函数,g(x)是x的反比例函数,且h( 2020-08-03 …
如图所示,是氢原子光谱的两条谱线,图中给出了谱线对应的波长,已知普朗克常量h=6.63×10-34J 2020-11-25 …
1.已知1/x+1/y=1/x+y,求y/x+x/y2.已知非零实数abc满足a^+b^+c^=1, 2020-12-07 …
一道函数题!已知常数a>0,g(x)=x/(x+1),h(x)=1/(x+a),且f(x)=g(x) 2020-12-23 …