水煤气(主要成分:CO、H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)?CO
来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:15:46
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水煤气(主要成分:CO、H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)?CO【专家解说】:(1)由反应Ⅰ达到平衡状态可知,反应的平衡常数K=0.1
【专家解说】:(1)由反应Ⅰ达到平衡状态可知,反应的平衡常数K=0.1×0.600.06=1,
反应Ⅱ中Qc=0.4×0.50.06=3.33>1,则反应向逆反应方向移动,即V正<V逆,
反应Ⅳ中V正=V逆,说明反应达平衡状态,则有0.3×c(H2)0.12=1,c(H2)=0.4mol/L,
故答案为:
V正<V逆 0.40 (2)根据反应方程式利用三段式法计算,转化的水蒸汽为x,根据体积之比等于物质的量之比计算,
C (s)+H216O(g) C16O (g)+H2 (g)
起始:1mol 0 0
转化:x x x
平衡:1-x x x
则有:(1?x)+x+x1=1.25,x=0.25mol,所以转化率为0.251× 100%=25%,
增加固体的对反应速率和化学平衡都没有影响,水蒸气的转化率不变,
恒温恒压下,再补充 a mol 水蒸气 (H218O),平衡状态不变,为等效平衡,水的转化率相等,则有生成的C18O 的物质的量为a×25%=0.25a,
所以达平衡时C16O和C18O 的物质的量之比为0.25:0.25a=1:a,
故答案为:25%;不变;1:a;
(3)n(C)=2.4g12g/mol=0.2mol,与水反应生成0.2molCO和0.2molH2,反应吸收的热量为0.2mol×131.3KJ/mol=26.26KJ,
0.2molCO完全燃烧放出的热量为0.2mol×283KJ/mol=56.6KJ,
0.2molH2完全燃烧放出的热量为0.2mol×241.8KJ/mol=48.36KJ,
所以将2.4g 炭完全转化为水煤气,然后再燃烧,整个过程放出的热量为56.6KJ+48.36KJ-26.26KJ=78.7KJ,
整个过程△H=-78.7kJ?mol-1,故答案为:-78.7.
反应Ⅱ中Qc=0.4×0.50.06=3.33>1,则反应向逆反应方向移动,即V正<V逆,
反应Ⅳ中V正=V逆,说明反应达平衡状态,则有0.3×c(H2)0.12=1,c(H2)=0.4mol/L,
故答案为:
V正<V逆 0.40 (2)根据反应方程式利用三段式法计算,转化的水蒸汽为x,根据体积之比等于物质的量之比计算,
C (s)+H216O(g) C16O (g)+H2 (g)
起始:1mol 0 0
转化:x x x
平衡:1-x x x
则有:(1?x)+x+x1=1.25,x=0.25mol,所以转化率为0.251× 100%=25%,
增加固体的对反应速率和化学平衡都没有影响,水蒸气的转化率不变,
恒温恒压下,再补充 a mol 水蒸气 (H218O),平衡状态不变,为等效平衡,水的转化率相等,则有生成的C18O 的物质的量为a×25%=0.25a,
所以达平衡时C16O和C18O 的物质的量之比为0.25:0.25a=1:a,
故答案为:25%;不变;1:a;
(3)n(C)=2.4g12g/mol=0.2mol,与水反应生成0.2molCO和0.2molH2,反应吸收的热量为0.2mol×131.3KJ/mol=26.26KJ,
0.2molCO完全燃烧放出的热量为0.2mol×283KJ/mol=56.6KJ,
0.2molH2完全燃烧放出的热量为0.2mol×241.8KJ/mol=48.36KJ,
所以将2.4g 炭完全转化为水煤气,然后再燃烧,整个过程放出的热量为56.6KJ+48.36KJ-26.26KJ=78.7KJ,
整个过程△H=-78.7kJ?mol-1,故答案为:-78.7.
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