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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷86

利用水煤气合成甲醚的三步反应如下:

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1=−90.8kJ·mol−1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=−23.5kJ·mol−1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=−41.2kJ·mol−1


(1)总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=_____
(2)一定条件下,起始浓度分别为c(CO)=0.6mol·L−1、c(H2)=1.4mol·L−1,8min后反应①达到化学平衡,CO的平衡转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为_____
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应②,当容器内气体的总压强不再变化时。下列说法正确的是_____。
A.该反应可能处于化学平衡状态
B.正、逆反应速率一定相等
C.CH3OH全部转化为CH3OCH3和H2O
D.CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度一定相等
(4)T℃时,反应②的平衡常数为2.此温度下,向密闭容器中加入一定量的CH3OH,某时刻测得部分组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

c/mol·L−1

0.44

0.60

比较此时正、逆反应速率的大小_____

A。υ(正)>υ(逆)             B.υ(正)<υ(逆)             C.υ(正)=υ(逆)             D.无法判断

判断依据为_____

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知识点:盖斯定律的应用化学反应速率计算化学平衡状态本质及特征化学平衡常数的有关计算 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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I.甲醇气相脱水制甲醚(CH3OCH3)的反应可表示为: 2 CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH=-25 kJ/mol。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是_______。
A.CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变B.v(CH3OH)=2v(CH3OCH3)
C.容器内压强不再变化D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200 ℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
t/min0102030405060
c(CH3OH)/(mol·L-1)1.000.650.500.360.270.200.20
① 10~30 min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为_______
② CH3OH(g)的平衡转化率为_______
③ 200 ℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
物质CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)
c/(mol·L-1)0.640.680.68
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v(CH3OH)_______v(CH3OH)(填“>”“<”或“=”)。
(3)若其正、逆反应速率分别可表示为v=kc2(CH3OH)、v=kc (CH3OCH3c (H2O),kk 分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关。则如图(pk=-lgk)所示①、②、③、④四条斜线中,能表示pk随温度T变化关系的是斜线_______

(4)已知:甲醚在一定条件下可分解为CO和H2,甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如下图所示,试解释800 ℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的主要原因为_______

II.在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g) pC(g),在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表:
压强p/Pa2×1055×1051×106
c(A)/(mol/L)0.080.200.44
(5)当压强从2×105增加到时5×105,平衡_______移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)
(6)当压强为1×106时,写出此时反应的平衡常数表达式:K = _______

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