Ⅰ.在体积恒定的密闭容器中.充入2mol CO2和5mol H2.一定条件下发生反应: C

发布时间:2021-02-19 18:07:47

Ⅰ.在体积恒定的密闭容器中,充入2mol CO2和5mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)  △H = -49.0 kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

(1)从反应开始到第10min,H2的转化率为           ,在          该条件下,反应的平衡常数K=         ,如果在某一时刻保持温度不变,只改变浓度,使c(CO2)=1.00mol/L,c(H2)=0.40mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.80mol/L,则平衡            (选填序号)。

a.向正向移动    b.向逆向移动

c.不移动        d.无法确定平衡移动方向

(2)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是              (选填序号)。

a.升高温度                  b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离       d.再充入l mol CH3OH(g)

II.熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650℃,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为1:1)直接作燃料,其工作原理如图所示。请回答下列问题:

(1)A电极的电极反应方程式为             

(2)常温下,用石墨作电极,以此电源电解一定量的CuSO4 溶液。当两极产生的气体体积相同时停止通电,若电解后溶液的体积为2L,溶液的pH=1(不考虑水解产生的H+),则阳极产生的气体的物质的量是          

 


网友回答

答案:

 

Ⅰ.(1) 90% , K= 144 , a (2) c d

II.(1) CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O (2) 0.1mol

【解析】

试题分析:Ⅰ.由图像判断CO2的浓度降低,CH3OH(g)的浓度增高;  容器的体积为2L

       CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)

始量    2       5            0      0

转化量 1.5     4.5          1.5    1.5

平衡量  0.5      0.5          1.5    1.5

H2的转化率为4.5÷5=0.9

K=1.5/2×1.5/2÷(0.5/2×(0.5/2)3)=144

Qc=0.80×0.80÷(1.00×0.403)=10<144,故平衡正向移动。

(2)a升高温度平衡逆向移动,比值变小,错误;b恒容下充入He(g),平衡不移动,比值不变,错误;c分离出产物,平衡正向移动,比值变大,正确;d再充入CH3OH(g),其含量变高,比值变大,正确;

II.(1)A电极为负极,注意介质为碳酸盐, CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;

(2)电解CuSO4 溶液,阳极产生氧气,阴极首先产生铜单质,后产生氢气,反应式为

阳极:4OH- +4e- = O2↑+2H2O

阴极:Cu2++ 2e- = Cu(先)

2H+  + 2e- = H2↑(后)

两极产生气体的量相等,根据电子守恒列式为4n-2n=0.1×2[阳极产生的H+ 减去阴极消耗的H+ 等于溶液中剩余H+]    n=0.1mol

考点:考查化学平衡及电化学有关问题。

 

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