Question

【題目】新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，不僅有利于改善環(huán)境質(zhì)量，而且能充分開發(fā)“廢物”的潛在價(jià)值�；卮鹣铝袉栴}：

(1)用煙道氣與氫氣來合成甲醇涉及到如下幾個(gè)反應(yīng)：

①

②

③

④ _____________。

(2)在容積均為的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	溫度	起始量		達(dá)到平衡
					CO轉(zhuǎn)化率	所需時(shí)間
1	800	2	1			3
2	800	1	2	n	x

①時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)___________。

②容器2中，___________，___________。

③若起始時(shí)，在恒容密閉容器中加入CO、、、各，則此時(shí)___________填“”“”或“”。

(3)反應(yīng) 可用于捕捉空氣中的，為研究溫度對(duì)捕獲效率的影響，在某溫度下，將一定量的溶液置于密閉容器中，并充入一定量的氣體，在t時(shí)刻，測得容器中氣體的濃度。然后分別在溫度為、、、下，保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過相同時(shí)間測定氣體的濃度，得到的曲線圖如下：

①____________填“”“”或“”。區(qū)間，變化的原因是_____________。

②已知常溫下的電離常數(shù)，碳酸的電離常數(shù)、，則恰好完全反應(yīng)時(shí)所得的溶液中__________填“”“”或“”。

③在圖中所示五種溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)最大的溫度是____________。

Answer 1

【答案】 或 區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡，且溫度越高，反應(yīng)速率越快，相同時(shí)間內(nèi)溶液捕獲的就越多，則剩余的氣體濃度就越小

【解析】

（1）①CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH＝-91 kJ·mol-1

②2CO2(g)＝2CO(g)+O2(g) ΔH＝+566 kJ·mol-1

③2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律④CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=①++=-91 kJ·mol-1+566 kJ·mol-1+(-483.6 kJ·mol-1)=-49.8kJ·mol-1；

（2）由容器 1數(shù)據(jù)可知

，x=，

①800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)；

②因?yàn)闇囟炔蛔儯瑒t K不變，

K=1=，解得n=，x=（或66.7%）；

③若800℃起始時(shí)，在2 L恒容密閉容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1 mol，根據(jù)Qc=1=K，則此時(shí)v正=v逆；

（3）在圖中CO2的濃度存在一最低點(diǎn)，則在T1~T2區(qū)間，反應(yīng)未達(dá)到化學(xué)平衡，溫度升高，反應(yīng)速率加快，CO2被捕捉的量增加，剩余CO2的濃度減小；T4~T5區(qū)間，反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡，升高溫度剩余CO2的濃度增大，即升高溫度，平衡向左移動(dòng)，因此正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0；T1～T2區(qū)間，c(CO2)變化的原因是化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡，且溫度越高，反應(yīng)速率越快，相同時(shí)間內(nèi)(NH4)2CO3溶液捕獲的CO2就越多，則剩余的CO2氣體濃度就越��；

②由電離常數(shù)可知，的水解能力弱于的水解能力，而的水解能力強(qiáng)于其電離能力，故溶液呈堿性即c(H+)<c(OH-)；

③根據(jù)①可知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越小，則在圖中所示五種溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)最大的溫度是T1。