题目内容

【题目】为了减少煤燃烧对大气造成的污染,煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径,而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题.
(1)①已知C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJmol﹣1
C(s)+2H2O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJmol﹣1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
(2)将燃烧废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①该反应平衡常数表达式为K=
②若温度不变,减小反应投料比[ ],则K将(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)通过水煤气合成二甲醚的热化学方程式如下:
3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣aKJ/mol
该反应在一定条件下的密闭容器中可达到平衡状态(曲线1),若在t0时刻改变一个条件,曲线I变为曲线Ⅱ,改变的条件是 . (填字母编号)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.缩小容器体积
D.增加H2的浓度
E.分离出二甲醚.

【答案】
(1)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=+41kJ/mol
(2),不变
(3)C,D
【解析】解:(1)①已知C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJmol﹣1

C(s)+2H2O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJmol﹣1

由盖斯定律可知,①﹣②得到CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=(+131.3kJmol﹣1)﹣(+90kJmol﹣1)=+41kJ/mol,

即热化学方程式为CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=+41kJ/mol,

所以答案是:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=+41kJ/mol;
(2)①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,由反应可知K= ,所以答案是:

②K只与温度有关,若温度不变,减小反应投料比[ ],则K将不变,
所以答案是:不变;
(3)在t0时刻改变一个条件,曲线I变为曲线Ⅱ,达到平衡的时间减少,CO的转化率增大,则

A.升高温度,速率加快,为放热反应,则平衡逆向移动,CO转化率减小,故A不选;

B.加入催化剂,平衡不移动,故B不选;

C.缩小容器体积,反应速率加快,该反应为气体体积减小的反应,则平衡正向移动,CO转化率增大,故C选;

D.增加H2的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,CO转化率增大,故D选;

E.分离出二甲醚,平衡正向移动,CO转化率增大,但反应速率减小,故E不选;

所以答案是:CD.
【考点精析】认真审题,首先需要了解化学平衡的计算(反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%).

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