乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:CH3COOH(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+213.7kJ•mol-1
脱羧基反应:CH3COOH(g)═CH4(g)+CO2(g)ΔH=-33.5kJ•mol-1
(1)2CO(g)+2H2(g)═CH4(g)+CO2(g)ΔH=-247.2-247.2kJ•mol-1。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为常压常压(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图。
①约650℃之前,脱羧基反应活化能低,反应速率快,很快达到平衡,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时热裂解反应正向移动,而脱羧反应逆向移动随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时热裂解反应正向移动,而脱羧反应逆向移动。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)。
(3)保持温度为T℃,压强为pkPa不变的条件下,在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应,达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,则平衡时乙酸体积分数为9.1%9.1%(结果保留1位小数);脱羧基反应的平衡常数Kp为0.8p0.8pkPa。(结果保留1位小数)
(4)光催化反应技术使用CH4和CO2CO2(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求。(原子利用率100%)
(5)若室温下将amol/L的CH3COOH溶液和bmol/LBa(OH)2溶液等体积混合,恢复室温后有2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则乙酸的电离平衡常数Ka=2b×10-7a-2b2b×10-7a-2b。(用含a和b的代数式表示)
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【考点】化学平衡的影响因素;用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【答案】-247.2;常压;随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时热裂解反应正向移动,而脱羧反应逆向移动;CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g);9.1%;0.8p;CO2;
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:91引用:3难度:0.4
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②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
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则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
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