29. I.
煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、产率及不同投料比对反应方向的影响等问题。已知反应
CO(g)+H
2O(g)
H
2(g)+CO
2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
平衡常数 K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
试回答下列问题。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K=
_____。
(2)在相同条件下,为增大反应物的平衡转化率,该反应应在
_____(填“高温”或“低温”)条件下进行。
(3)在 830 ℃时发生上述反应,按下表中的物质的量将各物质投入恒容反应器中,其中向正反应方向进行的反应有
_____(填序号)。
选项 | A | B | C | D |
n(CO2)/mol | 3 | 1 | 0 | 1 |
n(H2)/mol | 2 | 1 | 0 | 1 |
n(CO)/mol | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
n(H2O)/mol | 5 | 2 | 3 | 2 |
II.
含氮化合物在化学工业中有着重要的应用,回答下列问题:
(1)250℃时,硝酸铵固体加热分解得到的产物只有 N
2O(g)和H
2O(g),在此条件下将硝酸铵固体在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的平衡常数表达式为 K=
_____;若有 1mol 硝酸铵完全分解,则转移电子的数目为
_____(设 N
A 为阿伏加德罗常数的值)。
(2)硝基苯甲酸乙酯在碱性条件下发生反应:
O
2NC
6H
4COOC
2H
5 + OH
- O
2NC
6H
4COO
- + C
2H
5OH
两种反应物的初始浓度均为 0.80 mol·L
−1,T ℃时测得 O
2NC
6H
4COOC
2H
5 的转化率随时间变化的数据如表所示。
t/min | 0 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.7 | 4.3 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
α | 0% | 33.0% | 41.8% | 48.8% | 56.0% | 68.0% | 69.6% | 70.0% | 70.0% |
①该反应在 1.0 ~ 1.5 min 与 1.5 ~ 2.0 min 内的平均反应速率分别约为
_____mol·L
-1·min
-1,
_____mol·L
-1·min
-1;比较两者大小可得出的结论是
_____。
②计算 T ℃时该反应的平衡常数为(保留 2 位小数)
_____。
③为提高O
2NC
6H
4COOC
2H
5 的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可以采取的措施为
_______(写出一条即可)。