合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。(1)已知,5.6L...

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合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。

(1)已知,5.6LCH4(标况下数据)与水蒸气完全反应时吸收51.5kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式___;

(2)在150℃时2L的密闭容器中,将2molCH4和2molH2O(g)混合,经过15min达到平衡,此时CH4的转化率为60%。回答下列问题:

①从反应开始至平衡,用*气的物质的量浓度变化表示该反应速率v(H2)=___。

②该反应的平衡常数表达式K=___。

③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是___

A.v(H2)逆=3v(CO)正

B.密闭容器中混合气体的密度不变

C.密闭容器中总压强不变

D.c(CH4)=c(CO)

④平衡时容器中CH4的体积分数___。

【回答】

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   △H=+206.0kJ/mol    0.12mol·L-1·min-1    K=合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。(1)已知,5.6L...    AC    12.5%   

【详解】

(1)标况下,5.6LCH4物质的量n=5.6L/(22.4L合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。(1)已知,5.6L... 第2张mol-1)=0.25,吸收51.5KJ的热量,则1mol**反应吸收热量为:51.5KJ÷0.25mol = 206KJ/mol,热化学方程式为: CH4(g)+ H2O(g)= CO(g) + 3H2(g)  △H = +206 KJ/mol;

(2) 在150℃时2L的密闭容器中,将2molCH4和2molH2O(g)混合,经过15min达到平衡,此时CH4的转化率为60%,

合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。(1)已知,5.6L... 第3张

①从反应开始至平衡,用*气的物质的量浓度变化表示该反应速率合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。(1)已知,5.6L... 第4张

②该反应的平衡常数表达式为K=合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。(1)已知,5.6L... 第5张

③A.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,v(H2)逆=3v(CO)正= v(H2)正,说明*气正逆

反应速率相同,反应达到平衡状态,A正确;

B.密闭容器中混合气体的质量和体积不变,密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;

C.反应前后气体物质的量增加,气体压强之比等于气体物质的量之比,密闭容器中总压

强不变,说明反应达到平衡状态,C正确;

D.浓度关系和消耗量、起始量有关,c(CH4)=c(CO)不能说明反应达到平衡状态,D错误;

④平衡时容器中CH4的体积分数为:0.4/(0.4+0.4+0.6+1.8)×100%=12.5%。

【点睛】

判断能否用密度不变来说明反应达到平衡状态时,要注意体系混合气体的质量是否保持不变,体积是否保持不变,若均是,则不能用密度不变来说明反应达到平衡状态。

知识点:化学反应热的计算

题型:综合题

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