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菁優(yōu)網甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如表所示：
化學反應 平衡常數(shù) 溫度
500 800
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g） K1 2.5 0.15
②H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g） K2 1.0 2.50
③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） K3  
（1）據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3=
K1?K2
K1?K2
（用K1、K2表示）。500℃時測得反應③在某時刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的濃度（mol?L-1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“=”或“＜”）。
（2）在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②：已知c（CO）-反應時間t變化曲線I如圖所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線I變?yōu)榍€II和曲線III。
當曲線I變?yōu)榍€II時，改變的條件是
加入催化劑
加入催化劑
。
當曲線I變?yōu)榍€III時，改變的條件是
將容器的體積快速壓縮至2L
將容器的體積快速壓縮至2L
。

【答案】K1?K2；＞；加入催化劑；將容器的體積快速壓縮至2L
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：0引用：3難度：0.6
相似題

  • 1．甲醇CH3OH是一種重要的化工原料，在生產中有著廣泛的應用。
    （1）已知
    甲醉脫水反應Ⅰ2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應Ⅱ2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構化反應ⅢC2H5OH（g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1
    ①屬于吸熱反應的是
     
    （填羅馬數(shù)字）。
    ②反應Ⅰ中，反應物具有的總能量
     
    （填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的總能量。
    ③反應Ⅱ的△S
     
    0（填“＞”或“=”或者“＜”），該反應
     
    在任意溫度下自發(fā)（填“能或“不能”）。
    ④則乙烯氣相直接水合反應
    C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g）的△H=
     
    kJ?mol-1。
    （2）合成CH3OH的一種反應為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）。一定條件下，將1molCO和2molH2在1L容器中發(fā)生上述反應。經過2 min反應生成了amolCH3OH（反應前后體積不變）
    ①此時CO的濃度為
     
    mol/L。
    ②2min內用H2表示該反應的速率為v（H2）=
     
    mol（L?min）。
    ③升高溫度，反應的平衡常數(shù)K減小，則該反應為
     
    （填“吸熱反應”或“放熱反應”）。
    一定能說明該反應達到平衡的標志是
     
    。
    A.CO、C2H5OH的濃度相等
    B.2v（CO）=v（H2）
    C.混合氣體的密度保持不變
    D.混合氣體的平均摩爾質量不再改變

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.5

  • 2．（1）已知：
    甲醇脫水反應   2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應  2CH3OH（g）═C2H4 （g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構化反應  C2H5OH （g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應的熱化學方程式為：
     
    。
    （2）如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系（其中n（H2O）：n（C2H4）=1：1）。
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    若p2=8.0MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)Kp=
     
    （用平衡分壓代替平衡濃度計算；分壓=總壓×物質的量分數(shù)；結果保留到小數(shù)點后兩位）；
    （3）以乙烯為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。
    ①若KOH溶液足量，則負極的電極反應式
     
    。
    ②若電解質溶液中KOH的物質的量為0.75mol,當有0.25mol乙烯參與反應時（假設電解質溶液體積變化忽略不計），則反應后電解質溶液中各種離子的物質的量濃度由大到小的順序是
     
    。

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：21引用：1難度：0.6

  • 3．（1）煤氣化制合成氣（CO 和 H2）
    已知：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H1=131.3 kJ?mol-1
    C（s）+2H2 O（g）═CO2（g）+2H2（g）△H2=90 kJ?mol-1
    則一氧化碳與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式是
     

    （1）由合成氣制甲醇
    合成氣 CO 和H2 在一定條件下能發(fā)生反應：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0。
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    ①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H2，四個容器的反應溫度分別為 T1、T2、T3、T4 且恒定不變。在其他條件相同的情況下，實驗測得反應進行到 t min 時H2 的體積分數(shù)如圖1所示，則T3 溫度下的化學平衡常數(shù)為
     
    （用 a、V 表示）
    ②如圖2反映的是在T3 溫度下，反應進行 t min 后甲醇的體積分數(shù)與反應物初始投料比
    c
    （
    CO
    ）
    c
    （
    H
    2
    ）
      的關系，請畫出T4 溫度下的變化趨勢曲線。
    ③在實際工業(yè)生產中，為測定恒溫恒壓條件下反應是否達到平衡狀態(tài)，可作
    為判斷依據的是
     

    A．管道內氣體密度保持不變B．CO 的體積分數(shù)保持不變
    C．氣體的平均相對分子質量保持不變D．c（H2）=2c（CH3OH）
    （3）由甲醇制烯烴
    主反應：2CH3OH?C2H4+2H2Oi；3CH3OH?C3H6+3H2Oii
    副反應：2CH3OH?CH3OCH3+H2Oiii
    某實驗室控制反應溫度為 400℃，在相同的反應體系中分別填裝等量的兩種催化劑（Cat.1 和 Cat.2），以恒定的流速通入 CH3OH，在相同的壓強下進行甲醇制烯烴的對比研究，得到如圖3實驗數(shù)據（選擇性：轉化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比）
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    由圖象可知，使用 Cat.2 反應 2 h 后甲醇的轉化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降，可能的原因是（結合碰撞理論解釋）
     

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：43引用：2難度：0.3
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