...工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3...

发布网友发布时间：2024-07-02 18:53

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热心网友时间：2024-07-25 13:51

（1）①由图象可知，压强一定时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H＜0；
该反应正反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小，即△S＜0；
由△G=△H-T△S＜0，反应自发进行，可知该反应在低温趋向自发进行，高温下不能自发进行，该反应不一定自发进行，
故答案为：＜；＜；不一定；
②由图可知，在250℃、1.3×104kPa左右，CO转化率已较高（达90%左右），增大压强CO转化率提高不大，且生产成本增加，故实际生产条件控制在1.3×104kPa左右，
故答案为：该压强下，CO转化率已较高（90%左右），再增大压强CO转化率提高不大，且生产成本增加；
（2）①2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，CO、H2的起始浓度分别为2mol2L=1mol/L、6mol2L=3mol/L，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.1 mol/L，CO浓度变化为1mol/L-0.1mol/L=0.9mol/L，则：
            CO（g）+2H2（g）?CH30H（g）
开始（mol/L）：1       3        0
变化（mol/L）：0.9     1.8      0.9
平衡（mol/L）：0.1     1.2      0.9
故该温度下，该反应的平衡常数k=0.90.1×1．22=6.25，
故答案为：6.25；
②a．增大压强，平衡时氢气的浓度增大，故a错误；
b．增大压强，反应物、生成物的浓度都增大，故正、逆反应速率都加快，故b正确；
c．增大压强平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量增加，故c正确；
d．增大压强平衡向正反应方向移动，氢气的物质的量减小、甲醇的物质的量增大，故重新平衡时n(H2)n(CH3OH)减小，故d错误，
故答案为：bc；
③各组成与原平衡相同说明为等效平衡，恒温恒容，前后气体体积变化，按化学计量数转化到左边，满足对于物质的物质的量相等即可，所以有：a+c=2，b+2c=6，整理得b=2+2a；
由①计算可知，平衡时CH3OH的物质的量为0.9mol/L×2L=1.8mol，所以c＞1.8mol平衡向逆反应进行．按化学计量数转化到左边，得到2mol CO时c的值最大，所以c最大为2mol．所以1.8＜c＜≤2，
故答案为：b=2+2a；1.8＜c≤2．