甲醇是一種重要的有機化工原料,在工業(yè)上有著重要的用途。
(1)已知:①C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)ΔH1=-akJ?mol-1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-bkJ?mol-1
③C2H5OH(g)═CH3OCH3(g)ΔH3=+ckJ?mol-1
請寫出乙烯和水蒸氣化合生成甲醇氣體的熱化學方程式:C2H4(g)+2H2O(g)═2CH3OH(g)ΔH=(c+b-a)kJ/molC2H4(g)+2H2O(g)═2CH3OH(g)ΔH=(c+b-a)kJ/mol。
(2)若在體積為1.0L的恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率和溫度的關(guān)系如圖1A曲線所示。
①下列有關(guān)說法正確的是 ADAD。
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.B平衡曲線相對于A平衡曲線改變的條件為減小了容器的體積
C.當v正(CO2)=3v逆(H2),該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
D.容器內(nèi)壓強和混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變,均可以說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
②計算a點該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=14.814.8L2/mol2(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。其他條件不變,向a點平衡體系中再充入0.4molCO2和0.4mol H2O,則平衡 正向正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。
(3)若在T2℃、10MPa條件下,往一密閉容器通入CO和H2合成甲醇[其中n(CO):n(H2)=1:2],其反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),測得容器內(nèi)總壓強與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖2所示。
①T1>>T2。(填“>”、“<”或“=”)
②在其他條件不變的情況下,測得T1℃時壓強的變化曲線如圖所示,則C點的正反應(yīng)速率vC(正)與A點的逆反應(yīng)速率vA(逆)的大小關(guān)系:vC(正)>>vA(逆)。 (填“>”、“<”或“=”)
③圖中B點的壓強平衡常數(shù)Kp=0.452.1×7.00.552.1×7.0×(7.0×1.12.1)20.452.1×7.00.552.1×7.0×(7.0×1.12.1)2Mpa-2。(Kp為壓強平衡常數(shù),用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(只需要列出計算式即可)
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【答案】C2H4(g)+2H2O(g)═2CH3OH(g)ΔH=(c+b-a)kJ/mol;AD;14.8;正向;>;>;
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【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(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:35引用:2難度:0.4
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)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(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)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(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)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(yīng),初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)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(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)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(guān),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(yīng)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(yīng)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(zhì)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 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學方程式如下:
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(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)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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