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【题目】传统的制备合成氨原料气H2的方法是水煤气法。已知:

①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=﹢131.3kJ·mol-1

②C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2=﹢90.2kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3

(1)反应①△H1>0,在一定条件下,能自发进行的原因是_______________;△H3=__________kJ·mol-1

(2)已知800℃时:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K=1.0。在此温度下向一2L的恒温恒容密闭容器中充入2molH2O(g)和2molCO,2min后达到平衡,则平衡时CO2的物质的量浓度为_______________;从反应开始至达到平衡时H2O的平均反应速率为_______________

(3)900℃时,反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K__________1.0(填“>”“<”或“=”)。

【答案】 △S>0 或熵增加 或体系混乱度增加 -41.1 0.5 mol·L-1 0.25 mol·L-1·min-1 (单位写错不给分)

【解析】(1)自发进行的依据是H-TS0,反应C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3kJ/mol是吸热反应,H0S0,所以反应自发进行是高温下进行的反应,依据盖斯定律,-得到H3=(﹢90.2kJ·mol1)-(﹢131.3kJ·mol1)=-41.1KJ/mol

(2)依据化学平衡三段式列式,设反应达到平衡消耗水的物质的量为x
CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)
起始量(mol) 22 0 0
变化量(mol) x x xx
平衡量(mol) 2-x2-x x x
K==1,计算得到x=1,平衡时CO2的物质的量浓度为=0.5mol/L;从反应开始至达到平衡时H2O的平均反应速率为=0.25 mol·L1·min1

(3)900时,依据题干反应可知反应是放热反应,升温平衡逆向进行,反应CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)的平衡常数减小,K1.0

练习册系列答案
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烯烃复分解反应中的催化剂是金属卡宾(如CH2==M),金属卡宾与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。把C6H5CH2CH==CH2与CH2==M在一定条件下混合反应,下列产物不可能存在的是

A. C6H5CH2 CH2 C6H5 B. CH2= CH2

C. C6H5CH2CH==M D. C6H5CH2CH==CH CH2 C6H5

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回答下列问题:

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(6)参照上述合成路线,以对羟基苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备对羟基苯甲酸的合成路线:______________________

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同步练习册答案
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