甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景.一定条件下,可用合成气(CO、H2)合成甲醇:2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)ΔH<0
回答下列问题:
(1)已知断裂1mol有关化学键所吸收的能量数据如表:
化学键 | H-H | O-H | C-H | C≡O | C-O |
能量/kJ | 436 | 462.8 | 413.4 | 1075 | 351 |
107
107
kJ•mol-1.(2)在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2molH2,恒温恒容下发生上述反应,测得平衡时CO的转化率如表:
实验 | 温度(℃) | 容器体积 | CO转化率 | 平衡压强(p) |
Ⅰ | 200 | V1 | 50% | p1 |
Ⅱ | 200 | V2 | 70% | p2 |
Ⅲ | 350 | V3 | 50% | p3 |
>
>
(填“>”“=”或“<”,下同)V2;若实验Ⅱ中CO和H2用量均加倍,则CO转化率 >
>
70%.②350℃时,实验Ⅲ反应的平衡常数Kc=
V
2
3
V
2
3
(3)工业上,CO2和H2反应也可以合成甲醇CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.58kJ•mol-1.在恒压的密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,测得不同温度下,体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示.

①比较T1与T2的大小关系:T1
<
<
(填“<”“=”或“>”)T2.②在T1和p2的条件下,向密闭容器中充入1molCO2和3molH2,反应达到平衡时,容器的容积为2.4L.保持T1和此时容器的容积不变,再充入1molCO2和3molH2,设达到平衡时CO2的总转化率为α,写出一个能够解出α的方程:
2
α
2
.
4
×
2
α
2
.
4
(
2
-
2
α
2
.
4
)
×
(
6
-
6
α
2
.
4
)
3
2
α
2
.
4
×
2
α
2
.
4
(
2
-
2
α
2
.
4
)
×
(
6
-
6
α
2
.
4
)
3
【答案】107;>;>;;<;=3
V
2
3
2
α
2
.
4
×
2
α
2
.
4
(
2
-
2
α
2
.
4
)
×
(
6
-
6
α
2
.
4
)
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:6引用:2难度:0.6
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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