二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应:

① CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-Q1 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2=-Q2 kJ·mol-1

③ CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H3=-Q3 kJ·mol-1

回答下列问题:

(1)新工艺的总反应3H2(g)+ 3CO(g)CH3OCH3(g)+ CO2(g)的热化学方程式为_________。

(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(Κ)。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

① 由表中数据判断ΔH 0 (填“ >”、“=”或“<”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是

A.体系的压强不变

B.密度不变

C.混合气体的相对分子质量不变

D.c(CO)=c(CH3OH)

② 某温度下,将 2mol CO和 6mol H2 充入2L的密闭容器中,充分反应 10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,计算此温度下的平衡常数K= 。

(3)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产,在恒容密闭容器中冲入一定量N2和H2后,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。

请回答下列问题:

①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 。

②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度,请在下图中画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

 0  126649  126657  126663  126667  126673  126675  126679  126685  126687  126693  126699  126703  126705  126709  126715  126717  126723  126727  126729  126733  126735  126739  126741  126743  126744  126745  126747  126748  126749  126751  126753  126757  126759  126763  126765  126769  126775  126777  126783  126787  126789  126793  126799  126805  126807  126813  126817  126819  126825  126829  126835  126843  203614 

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