【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。
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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。_____________________
【题目】下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
A | 向KI溶液中加入CCl4,振荡后静置 | 液体分层,下层呈紫红色 | 碘易溶于CCl4,难溶于水 |
B | 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 | 熔化后的液态铝滴落下来 | 金属铝的熔点较低 |
C | 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量的BaCl2固体 | 溶液红色变浅 | 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 |
D | 向亚硫酸钠试样中滴入盐酸酸化的Ba(ClO)2溶液 | 产生白色沉淀 | 试样已氧化变质 |
A. A B. B C. C D. D