8.
空气中CO
2的含量及有效利用,已经引起各国的普遍重视
Ⅰ:目前工业上有一种方法是用CO
2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO
2和3mol H
2,一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)⇌CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.0kJ/mol;测得CO
2和CH
3OH(g)的浓度随时间变化如图甲所示.
(1)前3min内,平均反应速率v(H
2)=
______
mol•L
-1•min
-1.此温度下该反应的平衡常数为
______
(保留两位小数,注意要写单位).
(2)下列措施中,既能使反应加快,又能使
增大的是
______
.
A.升高温度 B.充入惰性气体 C.将H
2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol H
2(3)图乙中t
5时引起平衡移动的条件是
______
.(填序号)
A.升高温度 B.增大反应物浓度 C.使用催化剂 D.增大体系压强
(4)反应达到平衡后,若向反应体系再加入CO
2(g)、H
2(g)、CH
3OH(g)、H
2O(g)各1mol,化学平衡
______
(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
Ⅱ:利用CO
2(g)+CH
4(g)⇌2CO(g)+2H
2(g)将CO
2转化成燃料气.T℃时,在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH
4与CO
2,发生上述反应,吸收热量Q
1kJ,测得CH
4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,
(5)下列事实能说明该反应达到平衡的是
______
a.CO的物质的量不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.v正(CO
2)=2v逆(H
2)
d.混合气体压强不再发生变化
e.单位时间内生成n mol CH
4的同时消耗2n mol H
2(6)据图可知P
1、P
2、P
3、P
4由小到大的顺序是
______
.
(7)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时通入物质的量均为0.1mol的CH
4与CO
2,相同的温度下充分反应达到平衡后,放出热量Q
2 kJ,
则Q
1______
Q
2(填“>”“=”或“<”)
Ⅲ:设反应①Fe(s)+CO
2(g)⇌FeO(s)+CO(g) 和反应②Fe(s)+H
2O(g)⇌FeO(s)+H
2(g)的平衡常数分别为K
1、K
2,在不同温度下,K
1、K
2的值如表所示:
T(K) |
K1 |
K2 |
973 |
1.47 |
2.36 |
1173 |
2.15 |
1.67 |
(8)现有反应CO
2(g)+H
2(g)⇌CO(g)+H
2O(g),是
______
(填“吸”或“放”)热反应.