题目内容
【题目】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料.利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
化学键 | (CO)中的 | ||||
. |
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:由此计算________ . ,已知. ,则________ .
(2)反应①的化学平衡常数的表达式为________;图中能正确反映平衡常数随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是_____________________________.
(3)合成气的组成时体系中的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示. 值随温度升高而________(填“增大”或“减小”),其原因是_________________.图中的压强由大到小为________,其判断理由是____________________________________________
【答案】 -99 +41 反应①为放热反应,其平衡常数随温度升高而减小 减小 反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡体系中的量增大,反应③为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,又使平衡体系中的增大,总结果,随温度升高, 的转化率减小 相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动, 的转化率增大,故增大压强有利于的转化率升高
【解析】 (1)已知反应① ;②;③。反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,所以, (). -99 . ,已知. ,根据盖斯定律可知,反应③可以由②-①得到,所以, . . . 。
(2)反应①的化学平衡常数的表达式为 ;图中能正确反映平衡常数随温度变化关系的曲线为,因为反应①为放热反应,其平衡常数随温度升高而减小.
(3)由图可知, 值随温度升高而减小,其原因是:反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡体系中的量增大,反应③为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,又使平衡体系中的增大,总结果,随温度升高, 的转化率减小.图中的压强由大到小为: ,理由是:相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动, 的转化率增大,故增大压强有利于的转化率升高。
【题目】下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是( )
物质编号 | 物质转化关系 | a | b | c | d |
① | NO | NO2 | N2 | HNO3 | |
② | Na2O | Na2O2 | Na | NaOH | |
③ | FeCl2 | FeCl3 | Fe | CuCl2 | |
④ | Al2O3 | NaAlO2 | Al | Al(OH)3 |
A.①②③
B.①③④
C.③④
D.②④