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甲醚(CH3OCH3)被稱為“21世紀的清潔燃料”.以CO2、H2為原料制備甲醚涉及的主要反應如下:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
回答下列問題:
(1)將CO與H2O混合氣體置于絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應Ⅱ,逆反應速率隨時間變化的趨勢如圖所示(不考慮催化劑的影響).
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則ΔH2
0(填“>”或“<”);a、b、c三點對應反應體系溫度Ta、Tb、Te由高到低的順序為
Te>Tb>Ta
Te>Tb>Ta

(2)工業(yè)生產(chǎn)甲醚過程中,在恒溫、恒壓條件下,原料氣以158.4kg?h-1通入裝有催化劑的反應器中,2~5s內(nèi)CO2的質(zhì)量分數(shù)由88%變?yōu)?8%,則該時間內(nèi)用CO2表示的化學反應速率為
0.1
0.1
mol?s-1
(3)在恒壓條件下,按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3投料,測得CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CO的選擇性(轉(zhuǎn)化的CO2中生成CO的物質(zhì)的量分數(shù))隨溫度的變化如圖所示.
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①曲線n隨溫度升高顯示如圖所示變化的原因是
△H1<0,升溫Ⅰ平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,升溫過程中,Ⅰ反應占主要的,故CO2與轉(zhuǎn)化率降低
△H1<0,升溫Ⅰ平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,升溫過程中,Ⅰ反應占主要的,故CO2與轉(zhuǎn)化率降低

②T℃時反應Ⅱ的平衡常數(shù)K=
0.086
0.086
(保留兩位有效數(shù)字);合成甲醚的適宜溫度為260℃,理由是
此溫度下,CO的選擇性較低且反應速率不低,若溫度再高CO的選擇性增大,不利于合成甲醚
此溫度下,CO的選擇性較低且反應速率不低,若溫度再高CO的選擇性增大,不利于合成甲醚

③其他條件不變,改為恒容條件,CO平衡選擇性比恒壓條件下的平衡選擇性
(填“高”、“低”或“不變”).

【答案】>;Te>Tb>Ta;0.1;△H1<0,升溫Ⅰ平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,升溫過程中,Ⅰ反應占主要的,故CO2與轉(zhuǎn)化率降低;0.086;此溫度下,CO的選擇性較低且反應速率不低,若溫度再高CO的選擇性增大,不利于合成甲醚;高
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:43引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.如圖1表示氮及其化合物在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
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    (1)反應Ⅰ:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJmol-1,圖2是反應I中平衡混合氣中NH3的體積分數(shù)隨溫度或壓強變化的曲線,圖中L(L1、L2)、X分別代表溫度或壓強.其中X代表的是
     
    (填“溫度”或“壓強”),判斷L1、L2的大小關(guān)系并說明理由
     

    (2)①反應Ⅱ的化學方程式是
     

    ②反應Ⅱ其中一步反應為2NH3 (g)+3Cl2(g)=N2 (g)+6HCl(g)△H=-462kJ?mol-1
    已知:N2(g)
    945
    KJ
    ?
    mol
    -
    1
    2N(g),Cl2(g)
    243
    KJ
    ?
    mol
    -
    1
    2Cl(g),斷開1mol H-N鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為
     
     kJ.
    (3)反應Ⅲ是利用圖3所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價為+1),其原理是:NH4Cl+2HCl
    電解
    NCl3+3H2↑.
    ①b接電源的
     
    極(填“正”或“負”).
    ②陽極反應式是
     

    (4)反應Ⅲ得到的NCl3可以和NaClO2制備 ClO2,同時生成NH3,該反應的離子方程式是
     

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:28引用:1難度:0.5
  • 2.如圖表示氮及其化合物在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系:菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)反應I:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
    圖1是反應I中平衡混合氣中NH3的體積分數(shù)(V%)隨溫度或壓強變化的曲線,圖2中L(L1、L2)、X分別代表溫度或壓強,其中橫坐標X代表的是
     
    (填“溫度”或“壓強”),L1
     
    L2(填“>”或“<”或“=”)。
    (2)反應II其中一步反應為2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g)△H=-462kJ?mol-1
    已知:N2(g)
    945
    k
    J
    ?
    mol
    -
    1
    2N(g)  Cl2(g)
    243
    k
    J
    ?
    mol
    -
    1
    2Cl(g)斷開2mol H-N鍵與斷開2mol H-Cl鍵所需能量相差約為
     
    kJ。
    (3)反應III是利用如圖3所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價為+1),其原理是:NH4Cl+2HCl
    通電
    NCl3+3H2↑.①b接電源的
     
    (填“正”或“負”)。
    ②陽極反應式是
     
    。
    (4)反應III得到的NCl3可以和NaClO2制備 ClO2,同時生成NH3,該反應的離子方程式是
     
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:10引用:1難度:0.4
  • 3.如圖1表示氮及其化合物在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)反應I:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
    圖2是反應I中平衡混合氣中NH3的體積分數(shù)隨溫度或壓強變化的曲線,圖中L(L1、L2)、X分別代表溫度或壓強.其中X代表的是
     
    (填“溫度”或“壓強”),判斷L1、L2的大小關(guān)系并說明理由
     

    (2)①反應II的化學方程式是
     

    ②反應II其中一步反應為
    2NH3(g)+3Cl2(g)═N2(g)+6HCl(g)△H=-462kJ?mol-1
    已知:N2(g)
    945
    k
    J
    ?
    mol
    -
    1
    2N(g)    Cl2(g)
    243
    k
    J
    ?
    mol
    -
    1
    2Cl(g)
    斷開1mol H-N鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為
     
     kJ.
    (3)反應III是利用圖3所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價為+1),其原理是:
    NH4Cl+2HCl
    電解
    NCl3+3H2↑.
    ①b接電源的
     
    極(填“正”或“負”).
    ②陽極反應式是
     

    (4)反應III得到的NCl3可以和NaClO2制備 ClO2,同時生成NH3,該反應的離子方程式是
     

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:77引用:2難度:0.3
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