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【题目】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:

已知:气体分压(p)=气体总压(p)×体积分数。下列说法正确的是

A.550时,若充入惰性气体, 均减小,平衡不移动

B.650时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

C.T时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动

D.925时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p

【答案】B

【解析】A、由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行,当550时,若充入惰性气体,容器的容积扩大,使反应混合物的浓度减小,因此 均减小,由于该反应是气体体积增大的反应,减小压强,化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动,A错误;B.根据图像可知在650时,反应达平衡后CO的体积分数是40%,则CO2的体积分数是60%,假设平衡时总物质的量是1 mol,则反应产生CO 0.4 mol,其中含有CO2 0.6 mol,反应产生0.4 molCO消耗CO2的物质的量是0.2 mol,因此CO2转化率为0.2 mol÷(06 mol+0.2 mol)×100%=25.0%,B正确;C.T时,平衡时CO2和CO的体积分数都是50%,若充入等体积的CO2和CO,化学平衡不移动,C错误;D.925时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=,D错误。答案选B。

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(1)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是(写化学式).
(2)高炉煤气中CO具有较高的利用价值,可以与H2合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下: ①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ/mol
②CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ/mol
则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+ O2(g)△H=kJ/mol.
(3)高炉煤气中N2的含量较高,利用CO前需要对CO 进行富集,实现CO和N2的分离. ①工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的热化学方程式CH3COOCu(NH32(aq)+CO(g)═CH3COOCu(NH3)2CO(aq)△H<0.吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现CO与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有(写出一种即可).
②到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO.图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图:

PSA﹣I吸附CO2时间对PSA﹣II中CO回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是 , “放空气体”的主要成分为

(4)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe (s)+3CO2(g).该反应在不同温度下的平衡常数如表所示:

温度/℃

1000

1115

1300

平衡常数

4.0

3.7

3.5

①该反应的△H0(填“>”“<”或“=”).
②欲提高上述反应中CO 的转化率,可采取的措施是
a.适当降低反应体系的温度
b.及时移出体系中的CO
c.加入合适的催化剂
d.减小容器的容积
e.增大Fe2O3的量.

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