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填空题 适中0.65 引用1 组卷428
是一种重要的化工产品,被公认为“万能中间体”。
Ⅰ.甲醇脱氢法制是工业上的一种重要方法,具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应:
反应a: 
反应b: 
反应c: 
(1)_____
(2)一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器中通入气体发生上述反应,在不同温度下连续反应4h.测得甲醇的总转化率的选择性随温度变化如图所示。(已知:的选择性)
   
①553K时,体系中的物质的量为_____,4h内反应速率_____
②当温度高于553K时,的选择性迅速下降的原因不可能是_____(填字母)。
A.升高温度使催化剂活性降低
B.升高温度使反应a逆向移动
C.反应a平衡常数减小
D.温度升高反应b速率加快
E.温度升高反应c速率加快
Ⅱ.在一定条件下可利用甲醇羰基化法制甲酸甲酯,其反应原理可表示为:
(3)向体积为2L的密闭容器中充入,测得容器内的压强p随时间t的变化关系如下图中ⅰ、ⅱ、ⅲ曲线所示:
   
①ⅱ和ⅰ相比,改变的反应条件是_____
②反应ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数_____。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡ⅱ时,再往容器中加入后,_____(填“>”、“<”或“=”)。
③反应ⅰ的温度_____(填“>”、“<”或“=”)反应ⅲ的温度
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知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动及其影响因素化学平衡图像分析 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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HCOOCH3是一种重要的化工产品,被公认为“万能中间体”。甲醇脱氢法制HCOOCH3是工业上的一种重要方法,具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应:
反应I:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)H1
反应Ⅱ:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)H2=+106.0kJ·mol-1
反应Ⅲ:HCOOCH3(g) 2CO(g)+2H2(g)H3=+76.6kJ·mol-1
(1)H1=_______kJ·mol-1
(2)一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应,在不同温度下连续反应4h。测得甲醇的总转化率(α,图中实线表示)和HCOOCH3的选择性(λ,图中虚线表示)随温度变化如图所示。(已知:HCOOCH3的选择性=×100%)

①553K时,体系中H2的物质的量为_______mol。4h内反应速率v(HCOOCH3)=_______mol·L-1·h-1
②当温度高于535K时,HCOOCH3的选择性迅速下降的原因不可能是_______(填序号)。
A.升高温度使催化剂活性降低
B.升高温度使反应I逆向移动
C.反应I平衡常数减小
D.温度升高反应Ⅱ速率加快
E.温度升高反应Ⅲ速率加快
(3)有关研究表明,T℃时,在改良催化剂作用下加入1.2mol甲醇制取HCOOCH3(只发生反应I和反应Ⅱ),测得反应达平衡时压强为0.1MPa,HCOOCH3和CO的物质的量分别为0.4mol、0.2mol。
①T℃时,反应达到平衡时,若增大压强,甲醇的总转化率_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②T℃时,反应I的平衡常数Kp=_______(MPa)-1(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)有关文献研究表明,甲醇脱氢制HCOOCH3的反应:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)的反应机理如下,填写第②步的反应式。(带“•”的表示自由基)
①CH3OH=CH3O•+H•;
_______
③HCHO+CH3O•=HCOOCH3+H•。
研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量可采用“CO2催化加氢制甲醇”方法。
该反应体系中涉及以下两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.增大CO的浓度,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动
B.降低温度,反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小
C.恒温恒容下充入氦气,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动
D.增大压强,反应Ⅰ和Ⅱ重新达到平衡的时间不同
(2)反应Ⅰ、Ⅱ的InK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。

试判断升高温度,反应的化学平衡常数___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)恒压下将CO2和H2按体积比1∶3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。

其中:CH3OH的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是___________
A.210℃       B.230℃       C.催化ZT       D.催化剂CZ(Zr-1)T
②在230℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是___________
(4)恒温恒压密闭容器中,加入2molCO2和4molH2,只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,初始压强为p0,在300℃发生反应,反应达平衡时,CO2的转化率为50%,容器体积减小20%。则反应Ⅱ的平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(5)已知对于反应Ⅰ,。其中分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K下,按初始投料比分别为3∶1、1∶1、1∶3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系如图所示。

①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为___________(用字母表示)。
②计算540K的压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻,此时___________

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