甲醇(CH3OH)既是一種綠色能源,又是一種重要的化工原料,應(yīng)用甲醇可以生產(chǎn)其他的醇、醛、酯等。已知反應(yīng):
ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ?mol-1
ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH2=-121kJ?mol-1
ⅲ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3=-23kJ?mol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)CO(g)與H2(g)合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-90-90kJ?mol-1,該反應(yīng)的熵變?chǔ) <<0(填“>”“<”)。
(2)在甲、乙兩個(gè)密閉容器中分別通入0.5molCO和1.0molH2,發(fā)生合成甲醇的反應(yīng),測(cè)得平衡體系中某成分的物質(zhì)的量(n)與壓強(qiáng)(p)、溫度(T)的關(guān)系如圖:
①500K下,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)甲、乙兩個(gè)容器的容積之比為 5:165:16。
②測(cè)得p總1=0.2MPa,則500K時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=100100MPa-2(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
③則500K時(shí)經(jīng)過(guò)20min乙容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到b點(diǎn)的平衡狀態(tài),則0~20min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為:v(H2)=0.010.01mol?min-1。
(3)用電解法也可以實(shí)現(xiàn)CO2加氫制甲醇(稀H2SO4作電解質(zhì)溶液)。電解時(shí)往電解池 陽(yáng)陽(yáng)(填“陽(yáng)”或“陰”)極通入氫氣,陰極上電極反應(yīng)為 CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2OCO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;反應(yīng)熱和焓變.
【答案】-90;<;5:16;100;0.01;陽(yáng);CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:1難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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