在工業(yè)上常用CO與H
2合成甲醇,熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H=akJ?mol
-1,回答下列問題,已知:
①
O
2(g)+CO(g)?CO
2(g)△H=-283.0kJ?mol
-1②H
2(g)+
O
2(g)?H
2O(g)△H=-241.8kJ?mol
-1③CH
3OH(g)+
O
2(g)?CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-192.2kJ?mol
-1(1)a=
-574.4
-574.4
。
(2)已知由CO
2生成CO的化學(xué)方程式為CO
2(g)+O(g)?CO(g)+O
2(g),其正反應(yīng)速率為v(正)=k
(正)?c(CO
2)?c(O),逆反應(yīng)速率為v
(逆)=k
(逆)?c(CO)?c(O
2),k為速率常數(shù)。2500K時(shí),k(逆)=1.21×10
5L?s
-1?mol
-1,k
(正)=3.02×10
5L?s
-1?mol
-1,則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為
2.5
2.5
。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù))
(3)在T
1時(shí),向體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的CO和H
2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH
3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)(φ)與
的關(guān)系如圖1所示。
①對(duì)于反應(yīng)CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g),下列情況下一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
AC
AC
。
A.每斷裂2mol H-H鍵同時(shí)斷裂1mol O-H鍵
B.該反應(yīng)的△H不再改變
C.在絕熱恒容容器中反應(yīng)至溫度不再變化
D.2v(H
2)
正=v(CH
3OH)
逆②當(dāng)起始
=2時(shí),經(jīng)過5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為0.6,則0~5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H
2)=
0.12mol?L-1?min-1
0.12mol?L-1?min-1
。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH
3OH(g)各0.4mol,達(dá)到新平衡時(shí)H
2的轉(zhuǎn)化率將
增大
增大
。(填“增大”、“減小”“或”“不變”)。
③當(dāng)
=3.5時(shí),達(dá)到平衡后,CH
3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖象中的
F
F
(填“D”“E”或“F”)點(diǎn)。
(4)在一容積可變的密閉容器中充有1mol CO和2mol H
2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖2所示。
①A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)K
A、K
B、K
C的大小關(guān)系為
KA=KB>KC
KA=KB>KC
。
②若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為1L,則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為
0.2
0.2
L。