题目内容

【题目】甲醇作为可再生能源,越来越受到人们的关注。已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下

化学反应

500℃平衡常数

焓变

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

K1=2.5

ΔH1=-116 kJ·mol-1

②CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)

K2=1.0

ΔH2=+41 kJ·mol-1

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

K3=?

ΔH3=?

(1)反应③的K3=__,ΔH3=___。

(2)对于反应②升高温度平衡常数___(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)500℃时测得反应③在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.1、0.8、0.3、0.15,则此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。

【答案】2.5 -75kJ·mol-1 增大 >

【解析】

(1),据此计算;根据盖斯定律计算焓变;

(2)吸热反应升温平衡右移;

(3)根据浓度商和平衡常数的大小关系判断;

(1)由,, 可知=2.5×1.0=2.5;由①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-116 kJ·mol-1;②CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1;可知③=①+②,所以ΔH3=ΔH1+ΔH2=-116 kJ·mol-1+(+41 kJ·mol-1)=-75kJ·mol-1;故答案为:2.5;-75kJ·mol-1;

(2)反应②ΔH2大于零,故为吸热反应,升高温度,平衡右移,平衡常数增大,故答案为:增大;

(3)<K3,故平衡右移,则v正>v逆;故答案为:>;

练习册系列答案
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【题目】合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______热量用、或表示。

(2)向合成塔中按物质的量之比l:4充入、进行氨的合成,图2为时平衡混合物中氨气的体积分数与压强的关系图。

①图2中氨气的体积分数为时,的转化率为______。

②图3中,则温度为时对应的曲线是______填“a”或“b”。

(3)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:

时间

0

0

0

5

7

10

①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?______填“是”或“否”,前5min反应的平均反应速率______。

②在相同实验条件下,若改为加入,若要求平衡后在反应混合气中质量分数不变,则还需加入的物质及其物质的量为______。

③反应在内,CO的物质的量减少的原因可能是______填字母。

减少的物质的量 降低温度 升高温度 充入

④下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是______。

单位时间内生成的同时生成

b.容器内压强不再变化

混合气体密度不再变化

混合气体的平均相对分子质量不再变化

的质量分数不再变化

⑤已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值如表:

气化反应式

lgK

700K

900K

1200K

则反应在900K时,该反应平衡常数的对数值______。

【题目】肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为配香原料,可使主香料的香气更加清香.实验室制备肉桂酸的化学方程式为:

(CH3CO)2CH3COOH

主要试剂及其物理性质

名称

分子量

性状

密度

熔点

沸点

溶解度:克溶剂

水

醇

醚

苯甲醛

106

无色液体

互溶

互溶

乙酸酐

102

无色液体

12

溶

不溶

肉桂酸

148

无色结晶

300

24

溶

密度:常压,测定主要实验步骤和装置如下:

Ⅰ合成:按图1连接仪器,加入苯甲醛、乙酸酐和无水碳酸钾.在,将此混合物回流45min.

Ⅱ分离与提纯:将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟,并用水蒸气蒸馏,从混合物中除去未反应的苯甲醛,得到粗产品;将上述粗产品冷却后加入40ml的氢氧化钠水溶液,再加90ml水,加热活性炭脱色,趁热过滤、冷却;将1:1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中,至溶液呈酸性,经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸;

水蒸气蒸馏:使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来,可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失,提高分离提纯的效率.同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些,所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物.回答下列问题:

(1)合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行,实验前仪器必须干燥的原因是 ______ 实验中为控制温度在需在 ______ 中加热.

A.水甘油沸点砂子植物油沸点

(2)图2中装置a的作用是 ______ ,装置b中长玻璃导管要伸入混合物中的原因是 ______ ,水蒸气蒸馏后产品在 ______ 填仪器名称;

(3)趁热过滤的目的 ______ ;

(4)加入1:1的盐酸的目的是 ______ ,析出肉桂酸晶体过滤后洗涤,洗涤剂是 ______ ;

(5)5.3g苯甲醛、乙酸酐和无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际,则产率是 ______ 保留3位有效数字.

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