【題目】面對世界范圍內(nèi)的能源危機,甲醇作為一種可再生能源,有廣泛的應用前景。

(1)已知在常溫常壓下反應的熱化學方程式:

CO(g)2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol1

CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) ΔH2=-41 kJ·mol1

寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學方程式:____

(2)對于CO(g)2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol1,在容積為V L的容器中充入a mol CO2a mol H2,在催化劑作用下反應生成甲醇,平衡時CO的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

p1 _______(大于”“小于等于”) p2。

②在其他條件不變的情況下,縮小體積使壓強增大,達到新平衡時,CO的轉化率________(增大”“減小不變”),平衡常數(shù)________(增大”“減小不變”)。

(3)已知在溫度T時,CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的平衡常數(shù)K0.32,在該溫度下,已知c(CO)1 mol·L1,c(H2O)1 mol·L1,某時刻經(jīng)測定CO的轉化率為10%,判斷此時刻υ________(“>” 、“=”“<”)υ。

【答案】CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH = -49kJ/mol 小于 增大 不變 >

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律和已知熱化學方程式,可知二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學方程式可由①-②得出;

(2)相同溫度下,同一容器中,增大壓強,平衡向正反應方向移動,則CO的轉化率增大;溫度不變,則平衡常數(shù)不變;

(3)根據(jù)轉化率計算各物質(zhì)的濃度,進而計算Qc,與平衡常數(shù)相比較,可判斷反應是否達到平衡狀態(tài),并判斷反應的方向。

(1)已知式:①CO(g)2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol1

CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) ΔH2=-41 kJ·mol1

根據(jù)蓋斯定律將①-②得: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH = -49kJ/mol,

故答案為:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH = -49kJ/mol;

(2)①相同溫度下,同一容器中,增大壓強,平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,根據(jù)圖象知,p1小于p2,故答案為:小于;

②在其它條件不變的情況下,縮小體積,增大壓強,平衡向正反應方向移動,所以CO的轉化率增大,由于反應的溫度不變,則平衡常數(shù)不變,故答案為:增大,不變;

(3)某時刻經(jīng)測定CO的轉化率為10%,則:

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始(mol/L) 1 1 0 0

轉化(mol/I) 0.1 0.1 0.1 0.1

某時刻(mol/L)0.9 0.9 0.1 0.1

Qc==0.012<0.32,則沒有達到平衡狀態(tài),反應向正反應方向移動,υ,故答案為:>;

練習冊系列答案
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已知:CO2CH4經(jīng)催化重整制得合成氣:CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g) H

1)降低溫度,該反應速率會_______________(填“增大”或“減小”);一定壓強下,由最穩(wěn)定單質(zhì)生1 mol化合物的焓變?yōu)樵撐镔|(zhì)的摩爾生成焓。已知CO2g)、CH4g)、COg)的摩爾生成焓分別為-395 kJ/mol、-74.9 kJ/mol-110.4 kJ/mol。則上述重整反應的ΔH=____________kJ/mol。

2T1℃時,在兩個相同剛性密閉容器中充入CH4CO2分壓均為20 kPa,加入催化劑Ni/α-Al2O3并分別在T1℃和T2℃進行反應,測得CH4轉化率隨時間變化如圖Ⅰ所示。

A點處v_______B點處(填“<”、“>”或“=”)

②研究表明CO的生成速率v生成CO=1.3×10-2·pCH4)·pCO2mol·g-1·s-1,A點處v生成CO=__________mol·g-1·s-1。

3)上述反應達到平衡后,若改變某一條件,下列變化能說明平衡一定正向移動的是________________(填代號)。

A.正反應速率增大 B.生成物的百分含量增大 C.平衡常數(shù)K增大

4)其他條件相同,在甲、乙兩種不同催化劑作用下,相同時間內(nèi)測得CH4轉化率與溫度變化關系如圖Ⅱ,C___________________(填“可能”、“一定”或“一定未”)達到平衡狀態(tài),理由是_____________CH4的轉化率b點高于a點的可能原因是_________________________________。

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【題目】下列物質(zhì)中互為同分異構體的有____,互為同素異形體的 ________,互為同位素的有________,是同一種物質(zhì)的有________(填序號)。

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789CH2=CHCH3 10

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(2)向FeSe中嵌入吡啶()能得到具有優(yōu)異性能的超導材料。吡啶中氮原子的雜化類型為________;該分子內(nèi)存在________(填標號)。

A.σ鍵 B.π鍵 C.配位鍵 D.氫鍵

(3)將金屬鋰直接溶于液氨,得到具有很高反應活性的金屬電子溶液,再通過系列反應可制得FeSe基超導材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。

①NH2的空間構型為________。

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