Question

研究和開發(fā)CO₂和CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護和資源利用的雙贏的課題．

(1)CO可用于合成甲醇．在壓強為0.1 Mpa條件下，在體積為bL的密閉容器中充入a mol　CO和2a mol　H₂，在催化劑作用下合成甲醇：

CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度，壓強的關(guān)系如下圖：

(ⅰ)該反應(yīng)屬于________反應(yīng)：(填“吸熱”或“放熱”)．

(ⅱ)100℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)：K＝________；(用a、b的代數(shù)式表示)．若一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大，對此反應(yīng)的說法正確的是：________填序號)

該反應(yīng)使用催化劑意義不大；

該反應(yīng)發(fā)生將在很短時間內(nèi)完成；

該反應(yīng)達到平衡時至少有一種反應(yīng)物百分含量很�。�

該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)；

(ⅲ)在溫度和容積不變的情況下，再向平衡體系中充入a mol　CO，2a mol　H₂，達到平衡時CO轉(zhuǎn)化率________(填“增大”，“不變”或“減小”，下同)平衡常數(shù)：________．

(ⅳ)在某溫度下，向一容積不變的密閉容器中充入2.5 mol　CO，7.5 mol　H₂，反應(yīng)生成CH₃OH(g)，達到平衡時，CO轉(zhuǎn)化率為90％，此時容器內(nèi)壓強為開始時的壓強________倍．

(2)某溫度條件下，若將CO₂(g)和H₂(g)以體積比1∶4混合，在適當壓強和催化劑作用下可制得甲烷，已知：

CH₄(g)＋2O₂(g)CO₂(g)＋2H₂O(l)　ΔH＝－890.3 KJ/mol

H₂(g)＋1/2O₂(g)＝H₂O(l)　ΔH＝－285.8 KJ/mol

則CO₂(g)和H₂(g)反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)(ⅰ)放熱 　　(ⅱ)b2/a2　C(ⅲ)增大　不變　(ⅳ)0.55 　　(2)CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－252.9 KJ/mol 　　解析：(1)(ⅰ)觀察同一壓強下的CO轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，所以正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)； 　　(ⅱ)100℃時CO的轉(zhuǎn)化率為0.5，列式求算： 　　 　　K等于平衡時生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，求得K為b2/a2； 　　反應(yīng)物的K值大只能說明反應(yīng)進行的程度大，不能確定其反應(yīng)速率大小，也不能確定反應(yīng)是吸熱還是放熱． 　　(ⅲ)由于該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，再通入a mol　CO，2a mol　H2有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，所以CO轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)是溫度系數(shù)，與濃度無關(guān)，所以不會改變． 　　(ⅳ) 　　 　　由于壓強之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時的物質(zhì)的量總數(shù)為5.5 mol，起始時為10 mol，所以平衡時壓強為起始時的0.55倍． 　　(2)根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)②×4－①可得．