Question

研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

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。

則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為________________________________

(2)某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發生反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，測得CH3OH的物質的量隨時間的變化如圖所示，請回答下列問題：

 

①該反應的平衡常數的表達式為K＝________。

②曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。

③在下圖a、b、c三點中，H2的轉化率由高到低的順序是________(填字母)。

 

(3)在其他條件不變的情況下，將容器體積壓縮到原來的1/2，與原平衡相比，下列有關說法正確的是________(填序號)。

a．氫氣的濃度減小

b．正反應速率加快，逆反應速率也加快

c．甲醇的物質的量增加

d．重新平衡時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】利用蓋斯定律即可寫出相應的熱化學方程式。分析曲線Ⅰ、Ⅱ可知，兩曲線的溫度不同，且曲線Ⅰ的溫度低于曲線Ⅱ的溫度，由于該反應是放熱反應，所以KⅠ＞KⅡ。H2的起始投入量越少，其平衡轉化率越高。在其他條件不變的情況下，將容器體積壓縮到原來的1/2，與原平衡相比，所有組分的濃度均增大，正、逆反應速率均加快，平衡正向移動，生成物的物質的量增加，反應物的轉化率增大，重新達到平衡時n(H2)/n(CH3OH)減小。