题目内容

甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:

①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H

②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58kJ·mol-1

③CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ·mol-1

回答下列问题:

(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:

化学键

H-H

C-O

H-O

C-H

E/(kJ·mol-1)

436

343

1076

465

x

则x=__________。

(2)若T℃时将6molCO2和 8molH2充入2L密闭容器中发生反应②,测得H2的物质的量随时间的变化如图中状态Ⅰ(图中实线)所示。图中数据A(1,6)代表在1min时H2的物质的量是6mol。

①T℃时状态I条件下,0--3min内CH3OH的平均反应速率v=__________(保留两位有效数字),

平衡常数K=__________;

②其他条件不变时,仅改变某一条件后测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅱ所示,则改变的条件可能是__________。

③一定温度下,此反应在恒容容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态依据的是__________

a.容器中压强不变

b. CO2和水蒸气的体积比保持不变

c. v正(H2) =3v逆(CH3OH )

d.气体的密度不再随时间的改变而变化

④CO与H2在密闭容器中发生反应①,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示。下列说法正确的是__________

A.温度:T1<T2<T3

B.正反应速率:v(a)>v(c);v(b)>v(d)

C.平衡常数:K(a)>K(c);K(b)>K(d)

D.平均摩尔质量:M(a)<M(c);M(b)>M(d)

⑤800K向下列起始体积相同的密闭容器中充入1molCO、2molH2发生反应①,如图所示甲容器在反应过程中保持压强不变,乙容器保持体积不变达到平衡时H2的浓度c (H2)甲__________c(H2)乙

练习册系列答案
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醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2•2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:

Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)

2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)

2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(s)

请回答下列问题:

(1)仪器2的名称是__________;

(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是__________(选下面的A、B或C);目的是__________

A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入

B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸  

C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液醋酸亚铬化合物相对分子质量为376

(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门__________(填“A”或“B”)。

(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是__________。

(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2•2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为__________(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。

(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的__________,再加入碱液,调节pH至少为__________才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L).已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31, ≈4,lg2≈0.3】

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