煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，-查字典问答网

来自潘武模的问题

　　煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，能合成很多基础有机化工原料．（1）一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：4H2（g）+2CO（g）⇌CH3OCH3

　　煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，能合成很多基础有机化工原料．

　　（1）一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：4H2（g）+2CO（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g），下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有___．

　　A．v（H2）=2v（CO）

　　B．平衡常数K不再随时间而变化

　　C．混合气体的密度保持不变

　　D．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

　　（2）工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），在一容积可变的密闭容器中充有10mol CO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇．CO的平衡转化率（α）与温度（T ）、压强（p）的关系如图1所示．

　　①合成甲醇的反应为___（填“放热”或“吸热”）反应．

　　②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___，p1和p2的大小关系为___．

　　③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为___ L．

　　④CO的平衡转化率（α）与温度（T ）、压强（p）的关系如图2所示，实际生产时条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是___．

1回答

2020-10-23 22:53

我要回答

请先登录

李百龄

　　（1）A.2v（H2）=v（CO）中未指明正逆速率，不能说明得到平衡，故A错误；

　　B．平衡常数与浓度、压强无关，只与温度有关，温度一定时平衡常数为定值，绝热密闭容器中，容器中的温度随着反应进行不断变化，则平衡常数不断变化，当平衡常数不变时说明达到了平衡状态，故B正确；

　　C．容器体积不变，混合气体总质量不变，混合气体密度始终保持不变，不能说明得到平衡，故C错误；

　　D．混合气体总质量不变，随反应进行气体物质的量减小，混合气体平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明反应到达平衡，故D正确，

　　故答案为：BD；

　　（2）①由图1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，即正反应为放热反应，故答案为：放热；

　　②平衡常数与压强无关，只与温度有关，A、B温度相等，则KA=KB，相同压强下，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，则平衡常数减小，故KB>KC，故KA=KB>KC；增大压强平衡正移，CO的转化率增大，已知P2条件下，CO的转化率大，则P1<P2；

　　故答案为：KA=KB>KC；P1<P2；

　　③A、B两点温度相等，压强不同，平衡常数相同，

　　对应A点，CO转化率为0.5，参加反应CO为10mol×0.5=5mol，

　　 CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）

　　开始（mol）：10 20 0

　　转化（mol）：5 10 5

　　平衡（mol）：5 10 5

　　故T1温度下，平衡常数K=510510×(1010)

2020-10-23 22:58:56