在工業(yè)上常用CO與H2合成甲醇,熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=akJ?mol-1,回答下列問題,已知:
①12O2(g)+CO(g)?CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
②H2(g)+12O2(g)?H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1
③CH3OH(g)+32O2(g)?CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.2kJ?mol-1
(1)a=-574.4-574.4。
(2)已知由CO2生成CO的化學方程式為CO2(g)+O(g)?CO(g)+O2(g),其正反應速率為v(正)=k(正)?c(CO2)?c(O),逆反應速率為v(逆)=k(逆)?c(CO)?c(O2),k為速率常數(shù)。2500K時,k(逆)=1.21×105L?s-1?mol-1,k(正)=3.02×105L?s-1?mol-1,則該溫度下該反應的平衡常數(shù)K為2.52.5。(保留小數(shù)點后一位小數(shù))
(3)在T1時,向體積為2L的恒容容器中充入物質的量之和為3mol的CO和H2,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反應達到平衡時CH3OH(g)的體積分數(shù)(φ)與n(H2)n(CO)的關系如圖1所示。
①對于反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),下列情況下一定達到化學平衡狀態(tài)的是ACAC。
A.每斷裂2mol H-H鍵同時斷裂1mol O-H鍵
B.該反應的△H不再改變
C.在絕熱恒容容器中反應至溫度不再變化
D.2v(H2)正=v(CH3OH)逆
②當起始n(H2)n(CO)=2時,經過5min達到平衡,CO的轉化率為0.6,則0~5min內平均反應速率v(H2)=0.12mol?L-1?min-10.12mol?L-1?min-1。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,達到新平衡時H2的轉化率將增大增大。(填“增大”、“減小”“或”“不變”)。
③當n(H2)n(CO)=3.5時,達到平衡后,CH3OH的體積分數(shù)可能是圖象中的FF(填“D”“E”或“F”)點。
(4)在一容積可變的密閉容器中充有1mol CO和2mol H2,CO的平衡轉化率(α)與溫度(T)、壓強(p)的關系如圖2所示。
①A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關系為KA=KB>KCKA=KB>KC。
②若達到平衡狀態(tài)A時,容器的體積為1L,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為0.20.2L。
1
2
1
2
3
2
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
【答案】-574.4;2.5;AC;0.12mol?L-1?min-1;增大;F;KA=KB>KC;0.2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:2難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
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Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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