研究和开发CO 2 和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.
1个回答

(1)(i)由图可知,压强一定时,随温度升高,CO的转化率降低,故升高温度平衡向逆反应移动,则正反应为放热反应;

故答案为:放热;

(ii)100℃,平衡时CO的转化率为0.5,所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol.

CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g);

开始(mol):a 2a0

变化(mol):0.5a a0.5a

平衡(mol):0.5a a0.5a

所以平衡时,CO的浓度为

0.5amol

bL =

a

2b mol/L,H 2的浓度为

a

b =mol/L,CH 3OH的浓度为

0.5amol

bL =

a

2b mol/L,100℃时该反应的平衡常数k═

a

2b

a

2b (

a

b ) 2 =

b 2

a 2 ,

a.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该反应在通常条件下一定可以发生,该反应可能需要催化剂才可以进行,故a错误;

b.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该条件下反应速率很快,故b错误;

c.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小,故c正确;

d.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该反应是吸热还是放热,故d错误,

故答案为:

b 2

a 2 ,c;

(iii)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH 2(g),等效为在原平衡的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,CO的转化率增大,化学平衡常数只受温度影响,与浓度无关,温度不变,平衡常数不变,

故答案为:增大;不变;

(iv)参加反应的CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol,则:

CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g) 物质的量减少△n

1 2

2.25mol 4.5mol

故平衡时总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,故平衡时容器内压强为开始时压强的

5,5mol

2.5mol+7.5mol =0.55倍,

故答案为:0.55;

(2)已知:①CH 4(g)+2O 2(g)═CO 2(g)+2H 2O(l)△H 1=-890.3kJ•mol -1

②H 2(g)+

1

2 O 2(g)═H 2O(l)△H 2=-285.8kJ•mol -1

利用盖斯定律,将②×4-①可得:CO 2(g)+4H 2(g)=CH 4(g)+2H 2O(l)△H=4×(-285.8kJ•mol -1)-(-890.3kJ•mol -1)=-252.9kJ•mol -1

故答案为:CO 2(g)+4H 2(g)=CH 4(g)+2H 2O(l)△H=-252.9kJ•mol -1