工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3)同时生
成二氧化碳,其三步反应如下:
① 2H2 (g)+CO(g)
CH3OH (g) ΔH= -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)
CO2 (g)+H2(g) ΔH= -41.3 kJ·mol-1
(1)总合成反应的热化学方程式为 。
(2)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可
以采取的措施是_____(填字母代号)。
A.高温高压 B.加入催化剂 C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
(3)反应②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)在四种不同条件下进行(反应器均
为相同的恒容密闭容器,CH3OCH3、H2O起始浓度为0),CH3OH(g)的浓度
(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
| 实验 序号 | 温度 浓度 时间 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 2 | 800℃ | c2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 3 | 800℃ | c3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
①实验1,反应在10至20分钟时间内用CH3OH(g)表示的平均速率为 。
②实验2,CH3OH(g)的初始浓度c2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡,
可推测实验2中还隐含的条件是 。
③设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(填>、=、<),且c3= mol/L。
在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
| T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=__________,升高温度,化学平衡向__________
(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.c(CO2)=c(CO) B.K不变 C.容器中的压强不变
D.v正(H2)=v正(CO2) E.c(H2)保持不变
(3)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温
度为_____;在此温度下,若向该容器中投入1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol
CO、1.5 mol H2O,则此时反应朝______方向进行(填“正反应”、“逆反应”)。
一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:
MgSO4(s)+CO(g)
MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐
标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的
是
| 选项 | x | y |
| A | MgSO4的质量(忽略体积) | CO的转化率 |
| B | CO的物质的量 | CO2与CO的物质的量之比 |
| C | SO2的浓度 | 平衡常数K |
| D | 温度 | 容器内混合气体的密度 |