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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:1331 题号:7188659
羰基硫(COS)是全球硫循环的重要中间体,也是有机合成中的重要原料,是化学工作者重要的研究对象。已知:
.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) Hl=-17kJ/mol;
.COS(g)+H2O(g)⇌H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/mol。
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)的△H=________
(2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应I。设起始充入的n(H2):n(COS)=m,相同时间内测得COS转化率与m和温度(T)的关系如图所示。
     m1________m2(填>、<或=)。
②温度高于T0时,COS转化率减小的可能原因为_________
A.有副反应发生。
B.反应的△H增大。
C.催化剂活性降低。
D.逆反应速率增大的倍数小于正反应速率增大的倍数
(3)在恒温、恒容密闭容器中.进行反应I。下列说法中能说明反应I已达到平衡状态的是___________
A.c(H2S)=c(CO) B.v(H2)=v(H2S)
C.容器中气体密度保持不变                 D.容器中混合气体平均摩尔质量保持不变
E.c(COS)保持不变
(4)某温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入5 mol COS(g)和5 molH2O(g),发生反应Ⅱ,5 min后反应达到平衡,测得COS(g)的转化率为80%。
①反应从起始至5 min内,用H2S浓度变化表示的平均反应速度v(H2S)=________
②该温度下,上述反应的平衡常数K=________
③其他条件相同时,既能使上述反应中COS的平衡转化率降低,又能使反应速率加快的做法是________
A.缩小容器容积                                 B.升高温度
C.分离出硫化氢                                 D.加入一定量H2O(g)

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ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H =-41kJ·mol-1
(1)向VL 恒容密闭容器中充入lmol CH3OH(g),发生反应i。图I中能正确表示CHOH(g)的平衡转化率(a)随温度(T) 变化关系的曲线为_______________(填“A”或“B”),理由为_____________。T1℃时,体系的平衡压强与起始压强之比为_________________________

(2)起始向10L 恒容密闭容器中充入lmol CH3OH(g)和1molH2O(g),发生反应i和反应ii,体系中CO的平衡体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图2所示。
①随着温度升高,n(CO2)/n(CO)的值______(填“增大““减小”或“不变”),理由为____________
②p1、p2、p3由大到小的顺序为___________________
③测得C点时、体系中CO2的物质的量为0.2mol,则T2℃时,反应ii 的平衡常数K=________
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i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)       ΔH1=-49.4 kJ·mol-1
ii.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)               ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
iii.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)                     ΔH3
(1)ΔH3=___________kJ·mol-1
(2)已知反应i的速率方程为v=k·x(CO2)·x3(H2),v=k·x(CH3OH)·x(H2O),k、k均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。则反应i用物质的量分数表示的平衡常数Kx=__(用k、k表示)。
(3)5 MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1充入H2和CO2.反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示。

①图甲中Y代表__ (填化学式)。
②250 ℃时反应ii的Kx__1(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施中,一定无法提高甲醇产率的是__ (填字母)。
A. 加入适量CO       B. 使用催化剂
C. 循环利用原料气       D. 升高温度
(4)在10 MPa下将H2、CO按一定比例投料,恒压下平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图乙所示。曲线b代表的物质为___________(填化学式)。温度为700 K时,该反应的平衡常数Kp=___________(结果用分数表示)。
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