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已知(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ?mol-1
(Ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)写出由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式为______.根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响______.
(2)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图甲所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是______.
(3)由CO和H2在催化剂作用下,也可以合成甲醇.反应原理为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则以上反应KP=______;
②在容积均为1L的密闭容器(a、b、c、d、e)中,分别充入1molCO和2molH2等量混合气体,在不同的温度下(温度分别为T1、T2、T3、T4、T5),经相同的时间,在t时刻,测得容器甲醇的体积分数(如图乙所示).解析在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内甲醇的体积分数如图乙所示的变化趋势,其原因是______.
③在不改变反应物用量情况下,将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有(写出2点)______、______.
CO和CH4均为常见的可燃性气体.
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是________.
(2)120℃、101 kPa下,amL由CO和CH4组成的混合气体在bmL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强.
①若混合气体与bmL O2恰好完全反应,产生bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为________.
②若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL,则a与b关系的数学表示式是________.
在一体积为10 L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)十H2O(g)
CO2(g)十H2(g) ΔH<0,且K=1.
(1)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,则:
①当x=5.0时,上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动.
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________.
③若设x=5.0和x=6.0,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a________b(填“大于”“小于”或“等于”).
④CO和H2O浓度变化如下图,则0-4 min的平均反应速率v(CO)=________ mol/(L·min)
(2)若升高温度到950℃时,达到平衡时K________1(填“大于”“小于”或“等于”).
(3)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表.
①表中3 min-4 min之间反应处于________状态;
C1数值________0.08 mol/L(填大于、小于或等于).
②反应在4 min-5 min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),表中5 min-6 min之间数值发生变化,可能的原因是________(单选).
a.增加水蒸气
b.降低温度
c.使用催化剂
d.增加氢气浓度
(4)下列叙述中说明反应2HI(g)
H2(g)+I2(g)已达到平衡的是________
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1时
④温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑤温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
⑥温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
⑦条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
CO和H2O浓度变化如图,则0-4min的平均反应速率v(H2O)=
| 时间/min | CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
①表中3min-4min之间反应处于
②表中5min-6min之间数值发生变化,可能的原因是
A.升高温度; B.体积不变,通入水蒸气
C.缩小体积,增大压强; D.体积不变,通入氢气.