题目内容
| 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=
(2)根据产率与时间的比值判断;
(3)乙醇和乙酸具有挥发性,乙酸乙酯的水解反应是吸热反应,根据温度对化学平衡的影响分析;
Ⅱ(1)反应在同一容器内进行,体积相同,方程式中各物质的化学计量数都是1,所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值,求出此时的浓度商Qc,平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数;
(2)依据化学反应的平衡常数表达式计算分析;
(3)CO、H2的物质的量共为10mol,根据燃烧放出的热量求出CO、H2各自的物质的量,利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,代入平衡常数计算.
故答案为:探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响;
(2)根据乙酸乙酯的产率和时间的比值知,60℃下反应40min与70℃下反应20min相比,前者的平均反应速率小于后者,
故答案为:小于;
(3)乙醇和乙酸具有挥发性,乙酸乙酯的水解反应是吸热反应,当反应达到平衡状态时,再升高温度,促进乙酸乙酯时间,平衡向逆反应方向移动,温度过高,乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降,
故答案为:反应可能已达平衡状态,温度升高平衡向逆反应方向移动;温度过高,乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降;
Ⅱ.(1)反应在同一容器内进行,体积相同,方程式中各物质的化学计量数都是1,所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值,800℃时反应平衡常数为1.
A、Qc=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 3×2 |
| 1×5 |
| 6 |
| 5 |
B、Qc=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 1×1 |
| 2×2 |
| 1 |
| 4 |
C、开始只有CO、H2,反应向正反应进行,故C正确;
D、Qc=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 1×1 |
| 0.5×2 |
E、Qc=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 2×1 |
| 3×1 |
| 2 |
| 3 |
故答案为:BCE;
(2)反应①C(s)+CO2(g)?2CO(g)平衡常数K=
| c2(CO) |
| c(CO2) |
反应②C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)平衡常数K1=
| c(H2)?c(CO) |
| c(H2O) |
反应③CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
所以:
| K1 |
| K2 |
| c2(CO) |
| c(CO2) |
故答案为:K=
| K1 |
| K2 |
(3)由方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为
| 2842kJ |
| 10mol |
利用十字交叉法计算CO、H2的物质的量之比,
即CO、H2的物质的量之比为1.8kJ/mol:1.2kJ/mol=3:2,
所以n(CO)=10mol×
| 3 |
| 5 |
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始:10mol 10mol 0 0
转化:4mol 4 mol 4mol 4mol
平衡:6mol 6mol 4mol 4mol
所以常数平衡常数为 k=
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 4×4 |
| 6×6 |
| 4 |
| 9 |
故答案为:
| 4 |
| 9 |
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______________________________________。