(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:C

(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:

CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)        ΔH

(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

①由表中数据判断ΔH        0 (填“>”、“=”或“<”);    

②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,此时的温度为          

(2)T℃时,在时间t0时刻,合成甲醇反应达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小一倍,假定在t2时刻后又达到新的平衡,请在图中用曲线表示在t1~t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其它条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。

(3)300℃、1.01×105Pa下,上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下,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,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

反应物投入量

1 mol CO、2 mol H2

1 mol CH3OH

2 mol CH3OH

平衡时数据

CH3OH的浓度(mol/L)

c1

c2

c3

反应放出或吸收的能量

x kJ

y kJ

z kJ

反应物转化率

Ф1

Ф2

Ф3

       请比较以下每组数据的大小(填“>”、“<”或“=”):

    ①2c1     c3      ② x+y     90.8    ③Ф13    1

 

答案

(做图4分,其它每空2分,共14分)

(1)①<  ;   ②250℃

(2)做图题见右。

(一是氢气、甲醇的起点必须标准确;二是变化趋势要正确;三是名称必须标出,不标不给分。氢气的减少量与甲醇的增加量大致相等即可,评分时不必过于苛刻。完全正确4分,一、二中有一处不对扣2分。)

(3)①<  ;②=  ; ③<

解析:略

 

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