题目内容
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0kJ?mol-1和726.5kJ?mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为
(2)合成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.在230℃?270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO),分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图所示.其中270℃的实验结果所对应的曲线是
(3)当投料比为1:1,温度为230℃,平衡混合气体中,CH3OH的物质的量分数为
(2)依据反应是放热反应,温度越高,反应物转化率越小;CO为有毒气体反应时尽可能完全转化,图象分析判断反应温度与投较比的关系;
(3)依据图象分析当投料比为1:1,一氧化碳转化率为40%,依据化学平衡三段式计算.
①CO(g)+
1 |
2 |
②CH3OH(l)+
1 |
2 |
由盖斯定律可知,②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l),则△H=-726.5kJ?mol-1-(-283.0kJ?mol-1)=-443.5kJ?mol-1,
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5kJ?mol-1;
(2)工业上用反应④低压合成甲醇,在230℃~270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图.合成甲醇是放热反应,温度越低转化率越大,结合图象可知,270℃的实验结果所对应的曲线是Z,CO为有毒气体反应时尽可能完全转化,由图象分析投料比越高,对应的反应温度越高,
故答案为:Z;投料比越高,对应的反应温度越高;
(3)当投料比为1:1,温度为230℃,曲线为x,图象分析判断,一氧化碳转化率为40%,
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始量(mol) x x 0
变化量(mol) 0.4x 0.8x 0.4x
平衡量(mol)0.6x 0.2x 0.4x
则平衡混合气体中,CH3OH的物质的量分数=
0.4x |
1.2x |
故答案为:33.3%;40%.
浓H2SO4 |
△ |
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃.在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示.(1)该研究小组的实验目的是
(2)60℃下反应40min与70℃下反应20min相比,前者的平均反应速率
(3)如图所示,反应时间为40min、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是
Ⅱ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题.
已知:CO(g)+H2O(g)??H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
(1)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有
n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) | |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g) 平衡常数为K1;
CO(g)+H2O(g)??H2(g)+CO2(g) 平衡常数为K2;
则K、K1、K2之间的关系是
(3)在V L密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2 842kJ(已知CO燃烧热为283kJ?mol-1,H2燃烧热为286kJ?mol-1),则T℃平衡常数K=
Ⅰ.恒温,容积为1 L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:______________________。
(2)ΔH2=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62 kJ·mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示。
(1)该研究小组的实验目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反应40 min与70 ℃下反应20 min相比,前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示,反应时间为40 min、温度超过80 ℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
试回答下列问题:
(1)在800 ℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。
n(CO) n(H2O) n(H2) n(CO2)
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 3 3 0 0
D 0.5 2 1 1
E 3 1 2 1
(2)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数为K;
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数为K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数为K2;
则K、K1、K2之间的关系是______________________________________。