【题目】煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气,而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:

①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-90.8 kJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1

③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3

850 ℃平衡常数分别为K1=160、K2=243、K3=160,甲醇可以与乙酸反应制香料CH3OH(l)+CH3COOH(l) CH3COOCH3(l)+H2O(l)。

(1)则反应ΔH3=____________,制香料反应的K的表达式________________。

(2)由CO合成甲醇时,以下有关该反应的说法正确的是________(填字母)。

A.恒温、恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡

B.一定条件下,H2 的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡

C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH 的产率

D.某温度下,将2 mol CO和6 mol H2 充入2 L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol·L-1,则CO的转化率为80%

(3)850 ℃时,在密闭容器中进行反应①,开始时只加入CO2、H2,反应10 min后测得各组分的浓度如下表。比较正、逆反应的速率的大小:v正________(填“>”“<”或“=”)v逆,该时间段内反应速率v(H2)=____________________________________________________。

物质

H2

CO2

CH3OH

H2O

浓度/mol·L-1

0.2

0.2

0.4

0.4

(4)在一定条件下3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应①,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。

①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入

A:n(H2)=3 mol,n(CO2)=1.5 mol,

B:n(H2)=3 mol,n(CO2)=2 mol,曲线Ⅰ代表哪种投入方式________(用A、B表示)。

②在温度为500 K的条件下,按照A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡,在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出3~10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线。_____________________

 0  182278  182286  182292  182296  182302  182304  182308  182314  182316  182322  182328  182332  182334  182338  182344  182346  182352  182356  182358  182362  182364  182368  182370  182372  182373  182374  182376  182377  182378  182380  182382  182386  182388  182392  182394  182398  182404  182406  182412  182416  182418  182422  182428  182434  182436  182442  182446  182448  182454  182458  182464  182472  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网