14.(1)8(2)2(3)正 15.x = 3
拓展提高
12.(1)= (2)<(3)>(4)< 13.(1)低温,加压(2)高温,低压
1.D 2.C 3.A 4.C 5.B 6.C 7.D 8.B 9.B 10.BC 11.C
3.已知T℃、P kPa时,在容积为V L密闭容器中充有1molA和1molB。保持恒温恒压,使反应:A(g) + B(g) C(g)达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)欲使温度和压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器中充入2molA和2molB,则反应达到平衡时,容器的容积为________,C的体积分数为_______。
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为T℃,使1molA和1molB反应达到平衡状态时,C的体积分数仍为40%,则该密闭容器的容积为________。
第4节 化学反应条件的优化--工业合成氨
基础训练
2.在一定条件下,用CO和H2为原料合成甲醇,其反应方程式为:CO +2H2 CH3OH(g)。当原料气中H2和CO的比例不同时,对CO的转化率以及平衡混合物中CH3OH的体积分数都有影响。
(1)以m表示H2和CO的物质的量之比(即H2:CO= m:1),α表示CO的平衡转化率,x为平衡中CH3OH的体积分数,则x =_______________
(2)下表列出m = 1,2,3,4时部分实验数据,据此数据得出反应物的比例对CO转化率(α)以及平衡混合物中CH3OH的体积分数(x)产生影响的结论,并在实际生产中选择最佳的反应配比。
m |
1 |
2 |
3 |
4 |
α |
0.25 |
0.45 |
0.56 |
0.62 |
x |
16.7 % |
21.5 % |
19.4 % |
16.4 % |
①所得结论是___________________________________;
②反应物的最佳配比是__________。
1.反应CaCO3(s) CaO(s) + CO2↑在不同温度下CO2的平衡压强如下表:
温度/℃ |
550 |
650 |
750 |
850 |
897 |
压强/Pa |
5.32×101 |
9.17×102 |
8.37×103 |
4.94×104 |
1.01×105 |
(1)若升高原CaCO3分解平衡体系的压强,同时给反应容器加压,则原平衡( )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法确定平衡移动
(2)在一个与外界不能进行热交换的密闭容器中,足量的CaCO3在850℃时建立了分解平衡。若将该容器的容积扩大为原来的2倍,当重新达到平衡时,容器内的温度将________,CO2的平衡压强将______4.94×104(>,<,=),理由是____________________________。
15.一定条件下,将1mol A投入容积为1 L的密闭容器中发生如下反应:2A(g) B(g) + x C(g);
ΔH>0,经t min,反应达到平衡,此时A的转化率为p%,容器内压强也增大p%。计算该反应方程式中的x值。
拓展提高
14.对于反应aA + bB c C + d D,瞬时速率V (正)= k1C(A)a
.C(B)b。将4 mol SO2和2mol O2充入容积为2L的密闭容器中,500℃进行反应并保持温度不变,反应达到平衡时,SO2的转化率为50%,则:
(1)起始时正反应速率是平衡时的_____倍。
(2)500℃时该反应的平衡常数K=________。
(3)在温度不变时再向平衡体系中加入2mol SO3、2mol O2和4 mol SO2,平衡将向________移动。
13.合成氨工业的原料气中含有少量CO,CO会使催化剂中毒,因此,在进入合成塔前必须将其除去。一般用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO,其反应为:
Cu(NH3)2Ac
+ CO + NH3
[Cu(NH3)3]Ac ·CO ΔH<0
(1)醋酸二氨合铜(Ⅰ)吸收CO的生产适宜条件是_____________;
(2)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经处理后可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件是_____________。
12.在一定条件下,把1体积N2和3体积H2的混合气体充入一密闭容器中,使之反应并达到平衡,此时H2的转化率为30%,请解答(填> 、<或=)
(1)假定此时N2的转化率为α,则α______30%。
(2)假定只升高温度,平衡时N2的转化率为b,则b_______α。
(3)假定只增大压强,平衡时N2的转化率为c,则c_______α。(=,<,>)
(4)在上述条件下,把1体积N2和m体积H2混合并达到平衡,若此时H2的转化率为35%,则m____3。
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