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 |
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
2024·上海徐汇·一模
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甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(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___________。
(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:
①10~30 min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为___________ 。
②CH3OH(g)的平衡转化率为___________ 。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40 min末时容器内的压强为p1,则p1︰p0=___________ ;该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=___________ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200 ℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)___________ v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”)。
(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正(CH3OH)=2v逆(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 |
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
c(CH3OH)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.65 | 0.50 | 0.36 | 0.27 | 0.20 | 0.20 |
②CH3OH(g)的平衡转化率为
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40 min末时容器内的压强为p1,则p1︰p0=
④200 ℃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) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(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____ 。
(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)的变化如表:
①10~30min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为____ 。
②CH3OH(g)的平衡转化率为____ 。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40min末时容器内的压强为p1,则p1:p0=____ ;该反应在200℃时的平衡常数Kp=____ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如表:
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)____ v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”),说明理由:____ 。
(3)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图所示,试解释800℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因____ 。
(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正(CH3OH)=2v逆(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 |
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
c(CH3OH)/(mol•L-1) | 1.00 | 0.65 | 0.50 | 0.36 | 0.27 | 0.20 | 0.20 |
②CH3OH(g)的平衡转化率为
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40min末时容器内的压强为p1,则p1:p0=
④200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如表:
物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
c/(mol•L-1) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
(3)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图所示,试解释800℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因
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_______。
(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:
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:
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)_______ v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”)。
(3)若其正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CH3OH)、v逆=k逆c (CH3OCH3)·c (H2O),k正、k逆 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正随温度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:
(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 =_______ 。
(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正(CH3OH)=2v逆(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 |
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
c(CH3OH)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.65 | 0.50 | 0.36 | 0.27 | 0.20 | 0.20 |
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) | 0.64 | 0.68 | 0.68 |
(3)若其正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CH3OH)、v逆=k逆c (CH3OCH3)·c (H2O),k正、k逆 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正随温度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/Pa | 2×105 | 5×105 | 1×106 |
c(A)/(mol/L) | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
(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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