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【工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g】
 更新时间:2024-03-29 21:20:27
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问题描述:

工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.

请回答下列问题:

(1)在“图1”中,曲线______(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于______(填:吸热、放热)反应.

(2)下列说法正确的是______

A.起始充入的CO为2mol

B.增加CO浓度,CO的转化率增大

C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态

D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小

(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=______;该温度下CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的化学平衡常数为______.若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数______(填“增大”、“减小”或“不变”).

(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2).

(5)已知CH3OH(g)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol

又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式______.

汪淳曦回答:
  (1)由图可知,曲线b降低了反应所需的活化能,则b使用了催化剂,又该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应,故答案为:b;放热;   (2)A、由图2可知生成0.75mol/LCH3OH,则反应了0.75mol/LCO,平衡时有0.25mol/LCO,即CO的起始物质的量为(0.75mol/l+0.25mol/L)×2L=2mol,故A正确;   B、增加CO浓度,会促进氢气的转化,氢气的转化率增大,但CO的转化率减小,故B错误;   C、该反应为反应前后压强不等的反应,则压强不变时,该反应达到平衡状态,故C正确;   D、再充入1molCO和2molH2,体积不变,则压强增大,平衡正向移动,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大,故D错误;   故选:AC   (3)由图2可知,反应中减小的CO的浓度为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,10min时达到平衡,   则用CO表示的化学反应速率为0.75mol/L10min
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