【題目】二甲醚(DME)被譽為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=90.7 kJ·mol1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=23.5 kJ·mol1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=41.2 kJ·mol1

回答下列問題:

(1)則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___________kJ·mol1。

(2)反應(yīng)②達平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有___________。

A.加入CH3OH B.升高溫度 C.增大壓強 D.移出H2O E.使用催化劑

(3)以下說法能說明反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的有___________

A.H2和CO2的濃度之比為3∶1

B.單位時間內(nèi)斷裂3個H—H同時斷裂1個C=O

C.恒溫恒容條件下,氣體的密度保持不變

D.恒溫恒壓條件下,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

E.絕熱體系中,體系的溫度保持不變

(4)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:

已知:氣體分壓(p)=氣體總壓(p)×體積分?jǐn)?shù)。

①該反應(yīng)△H_____0(填“>”、“<”或“=”),550 ℃時,平衡后若充入惰性氣體,平衡__________(填“正移”、“逆移”或“不移動”)。

②650 ℃時,反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為_____________(保留2位有效數(shù)字)。

T時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_________p。

【答案】246.1DDE>正移25%0.5

【解析】12×①得出△H=②△H1△H2△H3=[2×(90.7)23.541.2]kJ·mol1=246.1kJ·mol1(2)A、加入CH3OH,因為反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,因此CH3OCH3的產(chǎn)率保持不變,故錯誤;B、正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,CH3OCH3產(chǎn)率降低,故錯誤;C、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不變,增大壓強,平衡不移動,CH3OCH3產(chǎn)率不變,故錯誤;D、移出H2O,平衡向正反應(yīng)方向移動,CH3OCH3的產(chǎn)量增加,產(chǎn)率增大,故正確;E、催化劑對化學(xué)平衡無影響,因此CH3OCH3的產(chǎn)率不變,故錯誤;(3A、不清楚開始時通入量是多少,因此兩者濃度比為31,無法判斷是否達到平衡,故錯誤;B、斷裂3molHH鍵,消耗3molH2,斷裂1molC=O鍵,消耗0.5molCO2,兩者比值不等于化學(xué)計量數(shù)之比,因此不能說明反應(yīng)達到平衡,故錯誤;C、組分都是氣體,因此氣體質(zhì)量不變,又是恒容狀態(tài),體積不變,根據(jù)密度的定義,密度始終不變,因此密度不變,不能說明反應(yīng)達到平衡,故錯誤;D、組分都是氣體,氣體質(zhì)量不變,但反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不等,根據(jù)摩爾質(zhì)量的定義,摩爾質(zhì)量發(fā)生變化,因此當(dāng)平均摩爾質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達到平衡,故正確;E、是絕熱容器,溫度發(fā)生變化,當(dāng)溫度不再改變,說明反應(yīng)達到平衡,故正確;(4)①根據(jù)圖像,隨著溫度升高,CO2的體積分?jǐn)?shù)降低,說明平衡向正反應(yīng)方向進行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),即△H>0,恒壓狀態(tài)下,充入非反應(yīng)氣體,體積增大,組分濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動;(5② C(s)+CO2(g)2CO(g)

起始: 1 0

變化: x 2x

平衡: 1x 2x 2x/(1x)×100%=40%,解得x=0.25mol/L,即CO2的轉(zhuǎn)化率為0.25/1×100%=25%;(6T℃CO的平衡分壓為50%pCO2的分壓為50% p,Kp=p2(CO)/p(CO2)=0.5p

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】1甲醇(CH3OH)是重要的溶劑和替代燃料,工業(yè)上用COH2在一定條件下制備CH3OH的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在體積為1L的恒容密閉容器中,充入2molCO4molH2,一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測得CO(g)CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖一所示。

①從反應(yīng)開始到5min,用CO表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=________。

②下列說法正確的是____________(填字母序號)

A.達到平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為65%

B5min后容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

C.達到平衡后,再充入氬氣,反應(yīng)速率減小

D2minv()>v()2minv()<v()

2碳與水蒸氣反應(yīng)制取H2的相關(guān)反應(yīng)如下:

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.0kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H= - 43kJ/mol

CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S) H= - 178.3kJ/mol

①計算反應(yīng)ⅣC(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=_______kJ/mol;

K1K2、K3分別為反應(yīng)、的平衡常數(shù)則反應(yīng)平衡常數(shù)K=__________(K1、K2K3表示)。

②對于可逆反應(yīng)C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)采取以下措施可以提高H2產(chǎn)率的是________。(填字母)

A.降低體系的溫度 B.壓縮容器的體積 C.增加CaO的量 D.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/span>

3對于可逆反應(yīng)C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g),該反應(yīng)_______(填不能)自發(fā)進行。

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【題目】對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q (Q>0),且m+n>p+q,使平衡向正反應(yīng)方向移動的條件是( )

A.降溫、降壓B.升溫、降壓C.降溫、增壓D.升溫、增壓

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【題目】下列離子方程式書寫正確的是( )

A. 鋁粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH+2H2O══ 2AlO2+3H2

B. AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++ 3OH- ══ Al(OH)3

C. 三氯化鐵溶液中加入鐵粉

D. FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng):2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

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【題目】二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土化合物。以氟碳鈰礦(主要含CeCO3F)為原料制備CeO2的一種工藝流程如下:

已知:i.Ce4+能與F-結(jié)合成[CeFx](4-x)+,也能與SO42-結(jié)合成[CeSOa4]2+;

ii.在硫酸體系中Ce4+能被萃取劑[(HA)2]萃取Ce3+不能

iii.常溫下,Ce2(CO3)3飽和溶液濃度為1.0×10-6mol/L。請回答下列問題:

(1)鈰的原子序數(shù)是58,它在元素周期表的位置是_________________________。

(2)“氧化焙燒過程中可以加快反應(yīng)速率和提高原料利用率的方法是_____________________________________(寫出2種即可)。

(3)“氧化焙燒產(chǎn)物CeO2與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為________________浸出的過程中常加入適量的Na2SO4濃溶液,其作用是_____________________________

(4)“萃取時存在反應(yīng):Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+。萃取后水層中還存在的含鈰元素的微粒主要是__________,經(jīng)處理后可循環(huán)使用。

(5)“反萃取中加H2O2的主要反應(yīng)離子方程式為_______________________反萃取后所得水層中加入1.0mol/LNH4HCO3溶液,產(chǎn)生Ce2(CO3)3沉淀,當(dāng)Ce3+沉淀完全時[c(Ce3+)=1×10-5mol/L],溶液中c(CO32-)約為______________

(6)CeO2是汽車尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵成分,它能在還原氣氛中供氧在氧化氣氛中耗氧。在尾氣消除過程中發(fā)生著CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循環(huán)。請寫出CeO2消除CO尾氣的化學(xué)方程式_____________________________。

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【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,在工業(yè)上有著廣泛而重要的用途

(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布圖為__________________;基態(tài)鋁原子核外電子分布在____個能級上。

(2)許多金屬及其化合物灼燒時會產(chǎn)生特征焰色,產(chǎn)生焰色的原因是______________________。

(3)FeCl3熔點306℃、沸點315℃,CaCl2熔點782℃、沸點1600℃,同是金屬氯化物,熔沸點差別很大的原因是________________________________。

(4)煅燒鐵礦石常會生成SO2,SO2_______分子(極性非極性”);分子中的大π鍵可用符號Пnm表示其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為П66)。推測SO2分子中的大π鍵可表示為_______________。

(5)鈣鈦礦可用來冶煉鈦它的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。鈦離子位于立方晶胞的角頂____個氧離子包圍成配位八面體;鈣離子離子位于立方晶胞的體心,被_____個氧離子包圍。鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為________________________若該晶胞的邊長為apm,則鈣鈦礦晶體的密度為_____________g·cm-3(NA表示阿保加德羅常數(shù)的值,只要求列算式,不必計算出數(shù)值)

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【題目】溶液和膠體本質(zhì)區(qū)別是(

A.微粒直徑的大小B.觀察外觀C.電泳D.丁達爾效應(yīng)

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【題目】已知銅在常溫下能被濃HNO3溶解,反應(yīng)為:

Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO22H2O。

(1)用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________________________

(2)上述反應(yīng)中,氧化劑是______,氧化產(chǎn)物是________,還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________

(3)若有1mol Cu被氧化,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________

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【題目】下列物質(zhì)中屬于電解質(zhì),但在給定條件下不能導(dǎo)電的是

A. 液態(tài)氯化氫 B. 蔗糖 C. D. 稀硝酸

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