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  CO是现代化工生产的基础原料,下列有关问题都和CO的使用有关.(1)人们利用CO能与金属镍反应,生成四羰基镍,然后将四羰基镍分解从而实现镍的提纯,最后可以得到纯度达99.9%的高纯镍

  CO是现代化工生产的基础原料,下列有关问题都和CO的使用有关.

  (1)人们利用CO能与金属镍反应,生成四羰基镍,然后将四羰基镍分解从而实现镍的提纯,最后可以得到纯度达99.9%的高纯镍.具体反应为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)

  该反应的△H___0(选填“>”或“=”或“<”.

  (2)工业上可利用CO生产乙醇:

  2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1

  有已知:H2O(1)═H2O(g)△H2

  CO(g)+H 2 O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3

  工业上也可利用CO2与H2(g)为原料合成乙醇:

  2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(1)△H

  则:△H与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H=___.

  (3)-定条件下,H2、CO在体积固定的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.2v(H2)=v (CO)

  B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率

  C.容器内的压强保持不变

  D.混合气体的密度保持不变

  E.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

  (4)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应如下:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

  在一容积可变的密闭容器中充有10molCO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(a)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___.

  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°C、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是___.

1回答
2020-10-24 22:21
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冷朝霞

  (1)由反应条件可知,低温有利于向正反应进行,高温有利于向逆反应进行,降低温度平衡向放热反应移动,故该反应正反应为放热反应,即△H<0,故答案为:<;

  (2)已知:①2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1

  ②H2O(1)═H2O(g)△H2

  ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3

  根据盖斯定律,则①-②×3-③×2得2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O,则:△H=△H1-3△H2-2△H3,

  故答案为:H=△H1-3△H2-2△H3;

  (3)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.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率,均表示正反应速率,不能说明到达平衡,故B错误;

  C.容器体积不变,随反应进行气体物质的量减小,压强减小,容器内的压强保持不变,说明到达平衡,故C正确;

  D.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D错误;

  E.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E正确,

  故答案为:CE;

  (4)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,

  故答案为:Ka=Kb>Kc;

  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)

2020-10-24 22:23:17

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