二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
编号 | 热化学方程式 | 化学平衡常数 |
① | CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1 | K1 |
② | 2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJ/mol | K2 |
③ | CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJ/mol | K3 |
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C≡O | C-O | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | 436 | 1076 | 343 | 465 | 413 |
-99kJ/mol
-99kJ/mol
.(2)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H
该反应△H=
-263kJ/mol
-263kJ/mol
,化学平衡常数K=K12•K2•K3
K12•K2•K3
(用含K1、K2、K3的代数式表示).(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有
AD
AD
.A.分离出二甲醚 B.升高温度
C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生.该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是
反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡右移
反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡右移
.(5)以
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
CD
CD
.A.该反应的△H>0
B.若在p2和316℃时反应达到平衡,则CO的转化率小于50%
C.若在p3和316℃时反应达到平衡,H2的转化率等于50%
D.若在p3和316℃时,起始时
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
E.若在p1和200℃时,反应达平衡后保持温度和压强不变,再充入2mol H2和1mol CO,则平衡时二甲醚的体积分数增大
(6)某温度下,将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数K=
2.25
2.25
.
【考点】化学平衡的计算.
【答案】-99kJ/mol;-263kJ/mol;K12•K2•K3;AD;反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡右移;CD;2.25
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:27引用:2难度:0.5
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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