(6分)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H =-181.6
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(6分)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H =-181.6kJ·mol-1。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
| H2
| CO
| CH3OH
| 浓度/(mol·L-1)
| 0.2
| 0.1
| 0.4
| ⑴比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。 ⑵若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。 ⑶生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。 |
答案
⑴ > ⑵ 0.03 mol·L-1·min-1 ⑶ 提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率亦可)。 |
解析
(1)根据物质的浓度可知,此时<160,所以反应向正反应方向进行,即正反应速率大于逆反应速率。 (2)根据(1)可知,起始时氢气的浓度是1.0mol/L,所以在(2)中氢气的浓度变化量是0.6mol/L,则生成甲醇是0.3mol/L,则甲醇的反应速率是0.3mol/L÷10min=0.03 mol·L-1·min-1。 (3)生产过程中,合成气进行循环,可以提高原料CO、H2的利用率。 |
举一反三
某温度下,向一体积固定的密闭容器中充入2 mol二氧化氮气体,达平衡时,混和气体总压为P。维持温度、体积不变,向该容器中继续充入物质的量为a的四氧化二氮气体,再达平衡时,容器内气体总压恰好为原来总压的两倍,则( )A.a <1mol | B. a =1mol | C.1mol<a<2mol | D. a =2mol |
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(10分)如下图,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,起始时,V(A)=V(B)=a L。在相同温度和催化剂存在下,两容器中各自发生下述反应:
X + Y2Z + W ;(X、Y、Z、W均为气体,正反应为放热反应),达平衡时,V(A)=1.2 a L。试回答: ⑴A中X的转化率α(A) 。 ⑵A,B中X的转化率关系:α(A) α(B)(填“>”、“<”、“=”)。 ⑶打开K,一段时间又达到平衡,A的体积为 L(连通管中气体体积不计)。 |
在容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气18O 2,在一定条件下反应: 2SO2(g) +O 2(g) 2SO3(g),达到平衡时, 18O存在于( )A.只存在于O 2中 | B.只存在于O 2和SO3中 | C.只存在于SO2和SO3中 | D.SO3、SO2和O 2中都有可能存在 |
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在可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g)(△H>0),为了有利于Z的生成,应采用的反应条件是( ) |
在体积固定的密闭容器中通入各为1mol的A、C、D和x mol B,发生反应:A(g)+4B(g)2C(g)+D(g)。当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol。若使起始反应向正反应方向进行,则x的取值范围下列适合的是( ) A. 1<x<2 B. 2<x<4 C. 1<x<5 D. 2<x<5 |
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