(10分)某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
1根据下表中数据,在下图中画出X、Y、Z的物质的量n随时间t变化的曲线:
|
t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
|
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
|
1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
|
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
|
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
|
9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
|
10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
|
14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
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2体系中发生反应的化学方程式是_____________;
3列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率:______________________;
4该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于________;
5如果该反应是放热反应。在该反应达到上述平衡状态时改变实验条件温度、压强、催化剂得到Z的物质的量(mol)随时间t(min)变化的曲线1、2、3如上右图所示则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是:1______________,2______________,3______________。
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(14分)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。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚(CH3OCH3)。
请回答下列问题:
(1) 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:
(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)
△H=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
+ H2O(g) △H=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g)
CO2(g)
+ H2(g) △H=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g)
CH3OCH3(g)
+ CO2 (g)的 △H=
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是:
(填字母代号)。
a.压缩体积 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(CH3OCH3)
(3)已知反应②:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
+ H2O(g) △H=-23.5
kJ·mol-1
某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
|
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
|
浓度(mol·L-1) |
0.40 |
0.6 |
0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小比较:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的平衡常数的表达式为K= 温度升高,该反应的平衡常数K
(填“增大”、“减小”或“不变”)