Question

【題目】研究與深度開發(fā)CO、CO2的應用對構建生態(tài)文明社會具有重要的意義。

(1)CO可用于煉鐵。高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為：Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，已知該反應在不同溫度下的平衡常數如下：

溫度/°C	1000	1150	1300
平衡常數	4.0	3.7	3.5

則該反應的平街常數表達式K=_________，H_________0(填“>”、“<”或“=”)。

(2)CO2可用于生產燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，為探究該反應原理，將1 mol CO2和3 mol H2充入一容積為1L的密閉容器中，分別在250°C、T°C下發(fā)生反應，測得甲醇的物質的量隨時間的變化如下圖所示。

請分析并回答下列問題：

250°C時，反應在前10min的平均速率v(H2)_________molL-1min-1，從反應開始到平衡，CO2轉化率為_________%。相同溫度下，若某時刻該容器中含有1 mol H2、1.2mol CO2、0.8mol CH3OH、1.5 mol H2O，則此時反應所處的狀態(tài)為____________________________________(填“向正反應方向進行中”、“向逆反應方向進行中心”或“平衡狀態(tài)”)。

Answer 1

【答案】 < 0.225mol/(Lmin) 75% 向正反應方向進行中

【解析】

（1）根據平衡常數的表達式書寫，根據溫度對平衡影響分析平衡常數的變化。

（2）根據化學平衡的三段式計算各數據，結合濃度冪之商與平衡常數的大小關系分析反應進行的方向。

（1）根據方程式分析，該反應的平衡常數=，根據溫度升高，平衡常數減小，說明該反應正反應為放熱反應，即H<0。

（2）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，

起始 1 3 0 0

改變 0.75 2.25 0.75 0.75

平衡 0.25 0.75 0.75 0.75

用氫氣濃度變化量表示反應速率為，二氧化碳的轉化率為。該溫度下的平衡常數為，相同溫度下，若某時刻該容器中含有1 mol H2、1.2mol CO2、0.8mol CH3OH、1.5 mol H2O， 有Qc= <K，說明該反應向正反應方向進行中。