乙醇與水催化反應(yīng)可以制得氫氣。
(1)已知:C2H5OH(g)+H2O(g)?2CO(g)+4H2(g) ΔH1=+255.7kJ/mol,回答下列問題:
①升溫,平衡 向右向右移動(填“向左”、“向右”、“不”);
②與原平衡相比較,增大壓強,新平衡時c(CO) 增大增大(填“增大”、“減小”、“不變”,下同);
③恒溫、恒容條件下。加入水蒸氣,轉(zhuǎn)化率α(C2H5OH) 增大增大;
④恒溫、恒壓條件下,加入稀有氣體,體積分?jǐn)?shù)φ(C2H5OH) 減小減小。
(2)乙醇與水催化制氫同時發(fā)生以下三個反應(yīng),回答下列問題:
反應(yīng)Ⅰ:C2H5OH(g)+H2O(g)?2CO(g)+4H2(g) ΔH1=+255.7kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH2
反應(yīng)Ⅲ:C2H5OH(g)+3H2O(g)?2CO2(g)+6H2(g) ΔH3=+173.3kJ/mol
則ΔH2=-82.4-82.4kJ/mol。
(3)壓強為100kPa,H2的平衡產(chǎn)率與溫度、起始時n(H2O)n(C2H5OH)的關(guān)系如圖所示,x、y、z三條曲線上的點都代表H2在不同條件下的平衡產(chǎn)率,且每條曲線上H2的平衡產(chǎn)率相同,如:A、B兩點的H2平衡產(chǎn)率相等,B、C兩點的H2平衡產(chǎn)率不相等。
H2的平衡產(chǎn)率:B點 >>C點(填“>”或“<”)。
(4)恒容條件下,將1molC2H5OH(g)和3molH2O(g)投入密閉容器中發(fā)生上述三個反應(yīng),平衡時CO2的選擇性、平衡時CO的選擇性、平衡時乙醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。
【已知:CO的選擇性=n生成(CO)n生成(CO)+n生成(CO2)】
①表示乙醇轉(zhuǎn)化率的曲線是 bb(填“a”、“b”或“c”)。
②573K時,反應(yīng)Ⅱ的壓強平衡常數(shù)Kp=1414。(已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),計算結(jié)果保留整數(shù)。)
n
(
H
2
O
)
n
(
C
2
H
5
OH
)
n
生成
(
CO
)
n
生成
(
CO
)
+
n
生成
(
C
O
2
)
【答案】向右;增大;增大;減小;-82.4;>;b;14
【解答】
【點評】
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①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
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