题目内容
13.Ⅰ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=akJ•mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol-1
①催化反应室中总反应的热化学方程式为2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=(2a+b)KJ/mol.
②已知b<0,有利于提高反应Ⅱ中CH3OH转化率的措施是降低温度、分离二甲醚(写出两条即可).
③有两个体积均为2L的恒容密闭容器甲和乙,向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和4molH2,均只发生反应Ⅰ,测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示.请在图示的“□”中填写“甲”或“乙”;a<(填“>”或“<”)0;L点的化学平衡常数K(L)=9.375,K(L)>(填“>”“=”或“<”)K(M)
分析 Ⅰ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=akJ•mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol-1
①依据盖斯定律计算Ⅰ+Ⅱ得到催化反应室中总反应的热化学方程式;
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol-1,b<0,说明反应是放热反应,有利于提高反应Ⅱ中CH3OH转化率的措施是改变条件平衡正向进行;
③图象分析可知,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反应中CO转化率随温度升高减小,说明升温平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和4molH2,密闭溶液中乙相当于增大压强平衡正向进行,一氧化碳转化率增大,M点的曲线为乙,L点的曲线为甲,依据化学平衡三行计算列式计算L点平衡浓度,计算平衡常数K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$;LM点温度不同平衡常数不同,反应是放热反应温度越高平衡常数越小.
解答 解:Ⅰ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=akJ•mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol-1
①依据盖斯定律计算Ⅰ×2+Ⅱ得到催化反应室中总反应的热化学方程式为:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=(2a+b)KJ/mol,
故答案为:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=(2a+b)KJ/mol;
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol-1,b<0,说明反应是气体体积不变的放热反应,有利于提高反应Ⅱ中CH3OH转化率的措施是改变条件平衡正向进行,可以降低温度、分离二甲醚等,
故答案为:降低温度、分离二甲醚;
③图象分析可知,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反应中CO转化率随温度升高减小,说明升温平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,a<0,向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和4molH2,密闭溶液中乙相当于增大压强平衡正向进行,一氧化碳转化率增大,M点的曲线为乙,L点的曲线为甲,
依据化学平衡三行计算列式计算L点平衡浓度,一氧化碳转化率为0.6
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始量(mol/L) 0.5 1 0
变化量(mol/L) 0.3 0.6 0.3
平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.3
计算平衡常数K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$=$\frac{0.3}{0.2×0.{4}^{2}}$=9.375;
LM点温度不同平衡常数不同,反应是放热反应温度越高平衡常数越小,M点温度高则K(L)>K(M),
故答案为:
;<;9.375;>.
点评 本题考查了热化学方程式书写和盖斯定律应用、影响化学平衡的因素、平衡常数计算、图象分析判断等知识点,题目难度中等.
| A. | CO2的电子式为: | |
| B. | S2-的离子离子结构示意图是: | |
| C. | 原子核内有18个中子的氯原子:3518Cl | |
| D. | HBr电子式为: |
| A. | X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量 | |
| B. | 因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行 | |
| C. | 破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量 | |
| D. | 加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率 |
| A. | 原子半径:X>Y>Z | |
| B. | 阴离子的还原性:W>X>Y | |
| C. | 气态氢化物的沸点:Y<W | |
| D. | 元素X与Z形成的两种化合物中,X的化合价相同 |
| A. | NaCl发生状态变化时,一定会破坏离子键 | |
| B. | 元素的非金属性越强,单质的活泼性一定越强 | |
| C. | 物质中分子间的作用力越大,分子越稳定 | |
| D. | 只含有共价键的物质一定是共价化合物 |
| A. | 金属铝在生产、生活中得到广泛的应用,主要是因为其可用热还原法冶炼 | |
| B. | 对“地沟油”蒸馏可以获得汽油 | |
| C. | 氯气常用于自来水的消毒,是利用了氯气的强氧化性来杀菌消毒 | |
| D. | 化石燃料使用过程中排放的硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要原因 |