(1)氢能作为一种新型能源具有燃烧热值高、资源丰富、燃烧产物无污染等优点.已知燃烧4g H2生成液态水时
来源:新能源网
时间:2024-08-17 08:26:38
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(1)氢能作为一种新型能源具有燃烧热值高、资源丰富、燃烧产物无污染等优点.已知燃烧4g H2生成液态水时【专家解说】:(1)4g H2的物质的量是2mol,4g H2燃烧生成液态水
【专家解说】:(1)4g H2的物质的量是2mol,4g H2燃烧生成液态水时放热为571.6kJ,则1mol燃烧生成液态水时放热为285.8kJ,则氢气的燃烧热化学方程式为H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ?mol-1,故答案为:H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ?mol-1;
(2)①利用三段式法计算,
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol?L-1 :24 34 0 0
转化浓度/mol?L-1 :0.3 0.3 0.3 0.3
平衡浓度/mol?L-1 :0.2 0.45 0.3 0.3
因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K(850℃)=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=0.3×0.30.2×0.45=1,
故答案为:1;
②平衡时CO的转化率=0.30.5×100%=60%,故答案为:60%;
(3)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0,正反应放热,故升温平衡左移,平衡常数减小,K(750℃)大于K(850℃),故答案为:大于;
(4)①此时的浓度商Qc=1×51×3=1.67,大于平衡常数1,故平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;
②平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数,即1×x1×3<1,解得x<3,故答案为:x<3;
③加入6mol氢气所到达的平衡,可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气,增大一种生产物(氢气)的体积分数,平衡向逆反应方向移动,平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的,故得H2的体积分数分别为a%<b%,故答案为:小于.
(2)①利用三段式法计算,
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol?L-1 :24 34 0 0
转化浓度/mol?L-1 :0.3 0.3 0.3 0.3
平衡浓度/mol?L-1 :0.2 0.45 0.3 0.3
因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K(850℃)=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=0.3×0.30.2×0.45=1,
故答案为:1;
②平衡时CO的转化率=0.30.5×100%=60%,故答案为:60%;
(3)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0,正反应放热,故升温平衡左移,平衡常数减小,K(750℃)大于K(850℃),故答案为:大于;
(4)①此时的浓度商Qc=1×51×3=1.67,大于平衡常数1,故平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;
②平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数,即1×x1×3<1,解得x<3,故答案为:x<3;
③加入6mol氢气所到达的平衡,可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气,增大一种生产物(氢气)的体积分数,平衡向逆反应方向移动,平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的,故得H2的体积分数分别为a%<b%,故答案为:小于.
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