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【题目】CH3OCH3(二甲醚)常用作有机合成的原料,也用作溶剂和麻醉剂。CO2H2合成CH3OCH3涉及的相关热化学方程式如下:

Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.1kJ·mol-1

Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5kJ·mol-1

Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g) ΔH3

Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH4

回答下列问题:

ΔH4=__kJ·mol-1

⑵体系自由能变ΔGH-TΔSΔG<0时反应能自发进行。反应的自由能变与温度的关系如图a所示,在298~998K下均能自发进行的反应为__(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)。

⑶在三个完全相同的恒容密闭容器中,起始时均通入3molH21molCO2,分别只发生反应时,CO2的平衡转化率与温度的关系如图b所示。

①ΔH3__0(填“>”“<”)。

反应,若A点总压强为pMPa,则A点时CO2的分压为p(CO2)__pMPa(精确到0.01)。

B点对应温度下, K__(填大于”“小于等于K)。

⑷向一体积为1L的密闭容器中通入H2CO2,只发生反应CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图c和图d所示。

c中压强从大到小的顺序为__,图d中氢碳比m从大到小的顺序为__

若在1L恒容密闭容器中充入0.2molCO20.6molH2CO2的平衡转化率为50%,则在此温度下该反应的平衡常数K=__(保留整数)。

【答案】122.54 > 0.21 小于 p1>p2>p3 m1>m2>m3 23

【解析】

⑴第个方程式的2倍加上第个方程式。

⑵根据图中信息得到298~998K下只有ΔG0

升高温度,CO2的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,正向是吸热反应;三段式式建立关系,根据公式求出压强;根据平衡常数分析产物与反应物的关系。

利用转化率分析压强,利用一个量不变,另一个量变化来分析。

建立三段式建立再求平衡常数

⑴将第个方程式的2倍加上第个方程式得到ΔH4=122.54 kJ·mol1;故答案为:-122.54

⑵体系自由能变ΔGHSΔG0时反应能自发进行,在298~998K下只有ΔG0,因此均能自发进行的反应为;故答案为:

升高温度,CO2的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,正向是吸热反应,即ΔH30;故答案为:>。

,反应,若A点总压强为pMPa,则A点时CO2的分压为;故答案为:0.21

③在B点对应温度下,根据Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g)的反应,CO2转化率相等,产物的量相等,但中氢气平衡时量较少,但是大于1的值,由于是浓度三次方,因此平衡常数小,平衡常数K(Ⅰ)小于K();故答案为:小于。

⑷①该反应是体积减小的反应,图c中定温度,从下到上看,转化率增大,说明平衡正向移动,向体积减小方向移动即加压,压强从大到小的顺序为p1p2p3,图d中可以理解为二氧化碳物质的量不变,氢气量不断增加,平衡正向移动,二氧化碳转化率不断增大,因此氢碳比m从大到小的顺序为m1m2m3;故答案为:m1m2m3

若在1L恒容密闭容器中充入0.2molCO20.6molH2CO2的平衡转化率为50%,则在此温度下该反应的平衡常数;故答案为:23

练习册系列答案
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【题目】硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]易溶于水,在定量分析中常用来配制亚铁离子的标准溶液。某化学课外小组同学设计并完成下列实验。

I.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的制取

实验步骤:

①称取4.2g碎铁屑于锥形瓶中,加入10mL30%NaOH溶液,加热煮沸-段时间。倾去碱液,水洗至中性。

②向处理过的铁屑中加入25mL3mol/LH2SO4,水浴加热至反应完全,趁热过滤。

③向滤液中加入-定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,加热浓缩,冷却,抽滤,洗涤,干燥得产品。

1)步骤①中加入NaOH溶液的目的是___

2)步骤②趁热过滤的目的是___

3)步骤③加热浓缩溶液时,需要的仪器有酒精灯、______(固定、夹持仪器除外)。

.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OFeSO4·7H2O稳定性的对比研究

如图,在2支相同的注射器中分别装入等物质的量的两种晶体,调整2支注射器活塞使空气体积相等,用针头及胶塞封好注射器(气密性良好)。较长时间后,取出两种晶体,分别滴加20.01mol/LKSCN溶液。整个过程中实验现象记录如下:

4)判断a___b(填“>”“<”“=”),出现此结果的原因可能是___

5)判断此条件下(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的稳定性___(填大于小于FeSO4·7H2O

.配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液并标定浓度

配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液100mL,准确量取20.00mL,置于锥形瓶中,加10mLH2SO4和邻二氮菲指示剂34滴,用cmol/LK2Cr2O7标准液滴定至溶液变成棕红色。消耗K2Cr2O7溶液的体积为VmL

6)计算(NH4)2Fe(SO4)2溶液的浓度为___ mol/L

7)下列操作会使所测溶液浓度偏大的是___(填标号)。

A.锥形瓶用待测溶液润洗

B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失

C.滴定过程中剧烈摇晃锥形瓶,溶液溅出

D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数

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