原创工业上一般在恒容密闭容器中用H
2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
| 温度 |
250°C |
300°C |
350°C |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断△H
<
<
0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH
2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为
80%
80%
,此时的温度为
250°C
250°C
.
(2)在100℃压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H
2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的平衡常数K=
(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式).此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH
3OH(g),平衡
向逆反应方向
向逆反应方向
(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数
减小
减小
.(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是
DF
DF
.
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度
D.恒容充入H
2 E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)
CD
CD
.
A.生成CH
3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH
3OH、CO、H
2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
| 容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
1molCO、2moL H2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
平 衡 时 的 数 据 |
CH3OH浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
| 反应的能量变化 |
akJ |
bkJ |
ckJ |
| 体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
| 反应物转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c
1、c
2、c
3的关系表达正确的为
AC
AC
A c
3>2c
1 B c
1<c
3<2c
1 C c
1=c
2②a、b、c的关系表达正确的为
AB
AB
A c<2|△H|B a+b=|△H|C c=2b
③p
1、p
2、p
3的关系不正确的为
C
C
A p
1=p
2 B p
2<p
3<2p
2 C p
3>2p
2④a
1、a
2、a
3的关系表达不正确的为
A
A
A a
1=a
2 B a
3<a
2 C a
1+a
2=1.