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调整空调温度,夏天设定在26°C以上,冬天设定在20°C以下,可有效节约能源。 #生活技巧# #节约能源#
考点:化学平衡常数的含义,化学电源新型电池,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题,电化学专题
分析:(1)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物和质量恒定律分析解题;
(2)根据平衡常数的表达式推断;应用盖斯定律来求△H3;
(3)平衡常数随温度的变化来判断正反应方向是吸热还是放热,应用三行式结合平衡常数来求转化率;
(4)将化学平衡常数中的浓度c换成压强P就可以得到KP;根据平衡常数只与温度有关,与浓度无关;投料比太低,CO的转化率不太高,投料比太高,经济上不合算以及考虑催化剂的活性来解答;
(5)负极发生氧化反应.
解答: 解:(1)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,所以该反应的方程式为CO(g)+H2(g)?C(s)+H2O(g),故答案为:CO(g)+H2(g)?C(s)+H2O(g);
(2)根据化学方程式可知:K1=c2(CO)c(CO2),K2=c(H2)×c(CO2)c(CO)×c(H2O),K3=c(CO)×c(H2)c(H2O),所以:K3=K1×K2;由①+②可得方程式C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),所以△H3=(a+b)kJ/mol,故答案为:K3=K1×K2;(a+b)kJ/mol;
(3)由图可知温度越高K值越小,说明正反应为放热反应,
对于反应 CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):0.02 0.02 0 0
变化(mol/L):c c c c
平衡(mol/L):0.02-c 0.02-c c c
所以c×c(0.02-c)×(0.02-c)=9,解得c=0.015
所以CO的转化率为0.015mol/L0.02mol/L×100%=75%,
故答案为:放热;75%;
(4)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),反应的平衡常数=P(CO2)P(H2)P(CO)P(H2O);平衡常数只与温度有关,与浓度无关,所以提高H2O(g)CO比,则KP不变;由图象可知,投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比3~5:1时转化率已经很高达到96%~98%,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400℃左右,所以一般采用400℃左右,H2O(气):CO=3~5;
故答案为:P(CO2)P(H2)P(CO)P(H2O);不变;投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比3~5时转化率已经很高达到96%~98%,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400℃左右;
(5)负极发生氧化反应,CO-2e-+CO32-=2CO2,故答案为:CO-2e-+CO32-=2CO2.
点评:本题考查了反应的平衡常数和盖斯定律、图象分析判断的方法、平衡三段法的计算、原电池原理的分析判断和电极反应的分析判断,掌握基础是解题的关键,题目难度中等.
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