低碳经济成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是一个重要研究方向,既可变废为宝,又可减少碳的排放。工业上可用CO2和H2制备被誉为“21世纪的清洁燃料“二甲醚(CH3OCH3)。在500℃时,在密闭容器中将炼焦中的CO2转化为二甲醚,其相关反应为:
反应Ⅰ:2CO2 (g)+6H2(g) 催化剂CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.7kJ/mol
(1)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol
②2 CH3OH (g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.0kJ/mol
则反应△H2=-24.5kJ/mol-24.5kJ/mol。
(2)在一定温度下向体积为VL的密闭容器中通入1mol CO2和3mol H2进行反应,达到平衡时,容器中CH3OCH3(g)为amol,CO为bmol,CH3OH(g)为cmol。
①反应Ⅰ的平衡常数的表达式c(CH3OCH3)×c3(H2O)c2(CO2)×c6(H2)c(CH3OCH3)×c3(H2O)c2(CO2)×c6(H2),H2O(g) 的浓度为3a+b+cV3a+b+cVmol/L。(用含a、b、c、V的代数式表示)
②下列情况能表明该反应达到平衡状态的是BCBC。(填字母)
A.气体密度不变
B.混合气体平均相对分子量不变
C.消耗速率:3v(CO2)=2v(H2O)
③如图是反应Ⅰ中CO2转化率关系图。图中A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA>KB=KCKA>KB=KC。
(3)Na2CO3中阴离子的立体构型是平面三角形平面三角形,C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>CN>O>C。
催化剂
c
(
C
H
3
OC
H
3
)
×
c
3
(
H
2
O
)
c
2
(
C
O
2
)
×
c
6
(
H
2
)
c
(
C
H
3
OC
H
3
)
×
c
3
(
H
2
O
)
c
2
(
C
O
2
)
×
c
6
(
H
2
)
3
a
+
b
+
c
V
3
a
+
b
+
c
V
【答案】-24.5kJ/mol;;;BC;KA>KB=KC;平面三角形;N>O>C
c
(
C
H
3
OC
H
3
)
×
c
3
(
H
2
O
)
c
2
(
C
O
2
)
×
c
6
(
H
2
)
3
a
+
b
+
c
V
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:41引用:1难度:0.6
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②ON2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H2
③O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H3
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