Question

研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

(1)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。

已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1

C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。

则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________

(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示，请回答下列问题：

 

①该反应的平衡常数的表达式为K＝________。

②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。

③在下图a、b、c三点中，H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。

 

(3)在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填序号)。

a．氢气的浓度减小

b．正反应速率加快，逆反应速率也加快

c．甲醇的物质的量增加

d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

 

Answer 1

(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)；ΔH＝－28.5 kJ·mol－1

(2)①　②大于　③a、b、c

(3)bc

【解析】利用盖斯定律即可写出相应的热化学方程式。分析曲线Ⅰ、Ⅱ可知，两曲线的温度不同，且曲线Ⅰ的温度低于曲线Ⅱ的温度，由于该反应是放热反应，所以KⅠ＞KⅡ。H2的起始投入量越少，其平衡转化率越高。在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，所有组分的浓度均增大，正、逆反应速率均加快，平衡正向移动，生成物的物质的量增加，反应物的转化率增大，重新达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小。