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工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度...

工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示:

化学反应

平衡

常数

温度/℃

500

700

800

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)

K1

2.5

0.34

0.15

②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)

K2

1.0

1.70

2.52

③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

K3

 

 

 

请回答下列问题:

(1)反应②是           (填“吸热”或“放热”)反应.

(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=           (用K1、K2表示).

(3)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol•L﹣1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v         v(填“>”、“=”或“<”).

(4)反应①按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.下列说法正确的是         (填序号).

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A.温度:T1>T2>T3

B.正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)

C.平衡常数:K(a)>K(c),K(b)=K(d)

D.平均摩尔质量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)

 

(1)吸热;(2)K1•K2; (3)>;(4)CD. 【解析】(1)反应②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数随温度升高增大,说明平衡正向进行,正反应是吸热反应; (2)平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,结合反应①+②得到反应③,可得平衡常数K3=K1•K2; (3)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.8mol•L﹣1、0.3mol•L﹣1、0.15mol•L﹣1,Q==0.88<K=2.5,则此时v正>v逆; (4)A.根据反应①中温度与K的关系,可推断该反应为放热反应,升温,平衡左移,CO的转化率减小,所以T3>T2>T1,A错误; B.反应速率v(c)>v(a),v(b)>v(d),B错误; C.温度越高,平衡常数越小,压强对平衡常数无影响,所以K(a)>K(c),K(b)=K(d),C正确; D.升温,平衡左移,平均摩尔质量减小,加压,平衡右移,平均摩尔质量增大,所以M(a)>M(c),M(b)>M(d),D正确,  
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考点分析:
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铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料是Pb和PbO2,电解液为硫酸溶液.工作时该电池总反应式为:PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,据此判断:

(1)铅蓄电池的负极材料是         ,充电时应将其接外电源         (填“正”或“负”)极

(2)工作时正极反应为         

(3)工作时,电解质溶液的浓度           (填“增大”、“减小”或“不变”);

(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向          极,电子从          极流出;

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