如图所示,隔板I固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g) + 2B(g)xC(g)ΔH=-192kJ·mol-1。向M、N中都通入1molA和2molB的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是

A.若x=3,达到平衡后A的体积分数关系为:φ(M)>φ(N)

B.若x>3,达到平衡后B的转化率关系为:α(M)>α(N)

C.若x<3,C的平衡浓度关系为:c(M)>c(N)

D.x不论为何值,起始时向N容器中充入任意值的C,平衡后N容器中A的浓度均相等

 

(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。请回答下列问题:

⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。

⑵ 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·mol1 K1

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol1 K2

③ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol1 K3

总反应:3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) +CO2 (g)的ΔH= _____ , K=      (用包含K1 K2 K3的式子表示).一定条件下的等容密闭容器中,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.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.增加H2的浓度      f.充入He

(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·L1

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) = __________。

 

(14分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:

(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃

400

500

830

平衡常数K

10

9

1

从上表可以推断:此反应是        (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O,则达到平衡后CO的转化率为          

(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是

实验编号

反应物投入量

平衡时H2浓度

吸收或放出的热量

反应物转化率

A

1、1、0、0

c1

Q1

α1[来源:]

B

0、0、2、2

c2

Q2

α2

 

C

2、2、0、0

c3

Q3

α3

A.2c1= c2 =c3     B.2Q1=Q2=Q3      C.α12 3        D.α12 =1

(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是        

①体系的压强不再发生变化                            ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变              ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化                            ⑥v(CO2)v(H2O)

(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是                                    

(写出两种)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。

 

 0  76708  76716  76722  76726  76732  76734  76738  76744  76746  76752  76758  76762  76764  76768  76774  76776  76782  76786  76788  76792  76794  76798  76800  76802  76803  76804  76806  76807  76808  76810  76812  76816  76818  76822  76824  76828  76834  76836  76842  76846  76848  76852  76858  76864  76866  76872  76876  76878  76884  76888  76894  76902  203614 

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