填空题  (10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如右图:
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(10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,?【反应速率与平衡的有关计算】

时间:2017-01-03 19:08:06

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填空题  (10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如右图:
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(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060706/j3leybetkrt.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=???????????????;反应的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃
400
500
830
1000

平衡常数K
10
9
1
?


从上表可以推断:此反应是???????(填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1,则达到平衡后CO的转化率为????????
(2)在830℃,以下表的物质的量( 单位为mol)投入恒容反应器发生上述第II步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有????????(填实验编号);
实验编号
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)

A
1
5
2
3

B
2
2
1
1

C
0.5
2
1
1


(3)在一个不传热的固定容积的容器中,判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是???????????
①体系的压强不再发生变化?????????????????????????②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变???????????④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化?????????????????????????⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
(4)右图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是(写出两种)??????????????????????????600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060706/gudgaynfw4p.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">



填空题  (10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如右图:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060706/vtmptmlu2x3.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060706/j3leybetkrt.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=???????????????;反应的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃
400
500
830
1000

平衡常数K
10
9
1
?


从上表可以推断:此反应是???????(填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1,则达到平衡后CO的转化率为????????
(2)在830℃,以下表的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述第II步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有????????(填实验编号);
实验编号
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)

A
1
5
2
3

B
2
2
1
1

C
0.5
2
1
1


(3)在一个不传热的固定容积的容器中,判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是???????????
①体系的压强不再发生变化?????????????????????????②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变???????????④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化?????????????????????????⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
(4)右图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是(写出两种)??????????????????????????600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060706/gudgaynfw4p.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">

本题答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www.91exam
本题解析:(1)分析表格数据,得:升温K值减小,即平衡逆向移动,说明逆向是吸热反应,则正向为放热反应;
830℃? CO(g)+H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060706/poujtqnsflj.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2(g)+CO2(g)
n0???? 1mo1?? 1mo1????? 0????? 0
n?????? x????? x??????? x????? x
n(平衡)1-x??? 1-x?????? x????? x
则K=x2/(1-x)2=1,求解,得:x=\"0.5\" mo1
所以,达到平衡后CO的转化率=x/1mo1=50%;
(2)利用Q与K的关系求解;利用Q=[C(H2)C(CO2)]/[C(CO)C(H2O)],依次求得Q(A)=1.2、Q(B)=0.25、Q(C)=1;要正向进行,则Q<K,故选B;
(3)因反应前后气态物质系数相等,则无论是否达平衡态,压强都不变,故①不是反应达到平衡的标志;②混合气体的密度=m(气体)/V,因为各物质均为气体,由“质量守恒”得:无论是否达平衡态,m(气体)为一定值,“固定容积的容器”则V为一定值,故②不是反应达到平衡的标志;③混合气体的平均相对分子质量= m(气体)/n(气体),因为各物质均为气体,由“质量守恒”得:无论是否达平衡态,m(气体)为一定值,由化学方程式系数得:无论是否达平衡态,n(气体)为一定值,故③不是反应达到平衡的标志;④是;⑤该反应为放热反应,则体系的温度不变,说明达到了平衡态;⑥是;
(4)分析图像可以看出:在t2时刻,因条件的改变使C(CO2)增大、C(CO)减小,说明平衡正向移动;但不能是增大C(CO)使平衡正向移动 (因增大C(CO),能使平衡正向移动,C(CO2)增大,但C(CO)也增大)


本题所属考点:【反应速率与平衡的有关计算】
本题难易程度:【一般】



One must draw back in order to leap better. 退后才能跳得更远.

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