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“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义.(1)一定温度下,在两个容积均
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问题描述:

“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义.

(1)一定温度下,在两个容积均为 2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.相关数据如下:

容器甲乙
反应物投入量1mol CO2(g)和3mol H2(g)1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)
平衡时c(CH3OH)c1c2
平衡时能量变化放出29.4kJ吸收a kJ
请回答:c1___c2(填“>”、“<”或“=”);a=___.

②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是___mol/(L•s).

(2)压强为p1时,向体积为 1L的密闭容器中充入bmol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图1所示.

请回答:

①该反应属于___(填“吸”或“放”)热反应;p1___p2(填“>”、“<”或“=”).

②100℃时,该反应的平衡常数K=___(用含b的代数式表示).

(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0.在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应.下列图象如图2正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是___(选填字母).

梁晗回答:
  (1)①应用恒温恒容条件下的乙的投料量极端转化为甲相当于投1mol CO2(g)和3mol H2(g),所以两者是等效平衡,所以c1=c2,甲、乙是等效平衡,则甲中放出的热量与乙中吸收的热量之和为49.0kJ,则a=49.0kJ-29.4kJ...
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