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工业上CO也用于合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1.一定压强下,向容积为VL的容器中充入amolCO与2amolH2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关
题目详情
工业上CO 也用于合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1.一定压强下,向容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①p1___p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃时,该反应的化学平衡常数K=___;
③保持其它条件不变,下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率、且能提高CO转化率的是___.(填字母).
a.使用高效催化剂 b.降低反应温度 c.通入H2
d.再增加a mol CO和2a molH2 e.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来.
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1.一定压强下,向容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①p1___p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃时,该反应的化学平衡常数K=___;
③保持其它条件不变,下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率、且能提高CO转化率的是___.(填字母).
a.使用高效催化剂 b.降低反应温度 c.通入H2
d.再增加a mol CO和2a molH2 e.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来.
▼优质解答
答案和解析
①相同温度下,同一容器中,增大压强,平衡向正反应方向移动,则CO的转化率增大,根据图象知,p1小于p2,故答案为:小于;
②该温度下,平衡时n(CO)=amol×(1-0.5)=0.5amol,n(CH3OH)=c(CO)(参加反应)=amol×0.5=0.5amol,n(H2)=2amol-2×amol×0.5=amol,则c(CO)=
mol/L、c(CH3OH)=
mol/L、c(H2)=
mol/L,化学平衡常数K=
=(
)2,故答案为:=(
)2;
③a.使用高效催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,故不选;
b.降低反应温度,反应速率减慢,故不选;
c.通入H2,反应速率加快,平衡正向移动,CO的转化率增大,故选;
d.在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,相当于增大压强,平衡正向进行,达到新平衡时一氧化碳转化率增大,故选;
e.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来,反应速率减慢,故不选;
故答案为:cd.
②该温度下,平衡时n(CO)=amol×(1-0.5)=0.5amol,n(CH3OH)=c(CO)(参加反应)=amol×0.5=0.5amol,n(H2)=2amol-2×amol×0.5=amol,则c(CO)=
0.5a |
V |
0.5a |
V |
a |
V |
c(CH3OH) |
c(CO).c2(H2) |
V |
a |
V |
a |
③a.使用高效催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,故不选;
b.降低反应温度,反应速率减慢,故不选;
c.通入H2,反应速率加快,平衡正向移动,CO的转化率增大,故选;
d.在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,相当于增大压强,平衡正向进行,达到新平衡时一氧化碳转化率增大,故选;
e.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来,反应速率减慢,故不选;
故答案为:cd.
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