(1)氫能作為一種新型能源具有燃燒熱值高、資源豐富、燃燒產(chǎn)物無污染等優(yōu)點.已知燃燒4g H2生成液態(tài)水時
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 08:26:38
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(1)氫能作為一種新型能源具有燃燒熱值高、資源豐富、燃燒產(chǎn)物無污染等優(yōu)點.已知燃燒4g H2生成液態(tài)水時【專家解說】:(1)4g H2的物質(zhì)的量是2mol,4g H2燃燒生成液態(tài)水
【專家解說】:(1)4g H2的物質(zhì)的量是2mol,4g H2燃燒生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ,則1mol燃燒生成液態(tài)水時放熱為285.8kJ,則氫氣的燃燒熱化學方程式為H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ?mol-1,故答案為:H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ?mol-1;
(2)①利用三段式法計算,
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始濃度/mol?L-1 :24 34 0 0
轉(zhuǎn)化濃度/mol?L-1 :0.3 0.3 0.3 0.3
平衡濃度/mol?L-1 :0.2 0.45 0.3 0.3
因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,所以K(850℃)=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=0.3×0.30.2×0.45=1,
故答案為:1;
②平衡時CO的轉(zhuǎn)化率=0.30.5×100%=60%,故答案為:60%;
(3)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0,正反應放熱,故升溫平衡左移,平衡常數(shù)減小,K(750℃)大于K(850℃),故答案為:大于;
(4)①此時的濃度商Qc=1×51×3=1.67,大于平衡常數(shù)1,故平衡向逆反應方向移動,故答案為:逆反應;
②平衡向正反應方向移動,濃度商小于平衡常數(shù),即1×x1×3<1,解得x<3,故答案為:x<3;
③加入6mol氫氣所到達的平衡,可以等效為在加入5mol氫氣到達平衡后再加入1mol氫氣,增大一種生產(chǎn)物(氫氣)的體積分數(shù),平衡向逆反應方向移動,平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度,但平衡后氫氣的體積分數(shù)還是大于原來的,故得H2的體積分數(shù)分別為a%<b%,故答案為:小于.
(2)①利用三段式法計算,
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始濃度/mol?L-1 :24 34 0 0
轉(zhuǎn)化濃度/mol?L-1 :0.3 0.3 0.3 0.3
平衡濃度/mol?L-1 :0.2 0.45 0.3 0.3
因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,所以K(850℃)=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=0.3×0.30.2×0.45=1,
故答案為:1;
②平衡時CO的轉(zhuǎn)化率=0.30.5×100%=60%,故答案為:60%;
(3)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0,正反應放熱,故升溫平衡左移,平衡常數(shù)減小,K(750℃)大于K(850℃),故答案為:大于;
(4)①此時的濃度商Qc=1×51×3=1.67,大于平衡常數(shù)1,故平衡向逆反應方向移動,故答案為:逆反應;
②平衡向正反應方向移動,濃度商小于平衡常數(shù),即1×x1×3<1,解得x<3,故答案為:x<3;
③加入6mol氫氣所到達的平衡,可以等效為在加入5mol氫氣到達平衡后再加入1mol氫氣,增大一種生產(chǎn)物(氫氣)的體積分數(shù),平衡向逆反應方向移動,平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度,但平衡后氫氣的體積分數(shù)還是大于原來的,故得H2的體積分數(shù)分別為a%<b%,故答案為:小于.
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