(14分)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:

①CO(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=-92.4kJmol-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  139580  139588  139594  139598  139604  139606  139610  139616  139618  139624  139630  139634  139636  139640  139646  139648  139654  139658  139660  139664  139666  139670  139672  139674  139675  139676  139678  139679  139680  139682  139684  139688  139690  139694  139696  139700  139706  139708  139714  139718  139720  139724  139730  139736  139738  139744  139748  139750  139756  139760  139766  139774  203614 

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