工业上用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H(1)下列状态下可以肯定该反应已达化学平衡

2025-04-16 13:57:02
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回答1:

(1)a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等,都是表示的正反应速率,不能判断反应是否处于平衡状态,故a错误;
b.CH3OH、CO、H2的浓度不再发生变化,说明反应已经处于平衡状态了,故b正确;
c.该反应气体质量守恒,反应前后物质的量不等,所以当混合气体的相对平均分子质量不变时,说明反应已经处于平衡状态,故c正确;
d.在反应前后体积和质量都不变,所以混合气体的密度不变不能判断反应是否处于平衡状态,故d错误;
故选bc;
(2)①由图可知,500℃是甲醇的物质的量少,即反应逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应,△H<0,加入催化剂对平衡的移动没有影响,所以不改反应热,故答案为:<;不能;
②减小体积,压强增大,虽然平衡正向移动,但氢的浓度比起始要大,故答案为:增大;
③利用三段式计算,
                CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始(mol)       2            6          0
转化(mol)      1.6                     1.6
平衡(mol)     0.2×2=0.4                1.6
CO的转化率为

1.6
2
×100%=80%
v(CH3OH)=
1.6
2
10
mol/(L?min)=0.08mol/(L?min)
故答案为:80%;0.08;
(3)a电极是电子流出的电极,为负极,则甲醇在此电极上失电子发生氧化反应,据此写电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(4)64g甲醇燃烧产生的二氧化碳2mol与2L 1.5mol/LKOH溶液反应的生成2mol碳酸氢钾和1mol碳酸钾,碳酸根水解显碱性,可知溶液中离子浓度大小顺序为c(K+)>c(HCO3-)>c(CO32- )>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(K+)>c(HCO3-)>c(CO32- )>c(OH-)>c(H+).