【题目】二甲醚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。工业上可利用煤与水蒸气反应得到煤的气化产物(水煤气),再合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:_______________________________________。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
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
总反应:3H2(g) + 3CO(g)
CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH=_____________。
(3)已知反应②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭恒容容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = ______ ;该时间内反应速率v(CH3OH) = _______________________________。
③下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________
A.体系压强保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.CH3OH与H2O的浓度之比为1∶2
D.单位时间内,消耗2mol CH3OH的同时消耗1molH2O
【题目】氨在国民生产中占有重要的地位。工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。下表是合成氨反应在某温度下2.0L的密闭容器中进行时,测得的数据:
时间(h) 物质的量(mol) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
H2 | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
NH3 | 0.00 | 0.20 | n2 | 1.00 | 1.00 |
根据表中数据计算:
(1)反应进行到2小时时放出的热量为____________kJ。
(2)此条件下该反应的化学平衡常数K=____________(保留两位小数)。
(3)有两个密闭容器A和B,A容器保持恒容,B容器保持恒压,起始时向容积相等的A、B中分别通入等量的NH3气体,均发生反应:2NH3(g)
3H2(g)+N2(g)。则:
①达到平衡所需的时间:t(A)_____t(B),平衡时,NH3的转化率:a(A)______a(B) (填“>”、“=”或“<”)。
②达到平衡后,在两容器中分别通入等量的氦气。A中平衡向_________移动,B中平衡向_________移动。(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)。
(4)在三个相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数[φ(NH3)]随时间变化的曲线图所示.下列说法中正确的是_____(填字母,下同)。
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A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
B.图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响,且催化剂性能1>2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2