甲醇(CH3OH)是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。常用于制造甲醛和农药等。CO2催化加氢制甲醇,极具前景。发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH1=-90.6kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)ΔH3=-49.4-49.4kJ•mol-1。
(2)对于反应Ⅱ,达平衡后,下列措施一定能提高H2转化率的是 CDCD(填字母)。
A.加入适量氨气
B.使用高效催化剂
C.增大n(CO2)
D.升高温度
(3)向盛有催化剂的刚性容器中通入n(CO2):n(H2)=1:3混合气体,发生Ⅲ反应。在T1K和T2K时,CO2的转化率(a)与时间(t)的关系如图所示。

①温度:T1<<(填“>”或“<”)T2。
②T2K时,若平衡时体系的总压强为p0。则平衡常数K=43p2043p20(用含有p0的代数式表示)。
(4)已知二甲醚水解可生成甲醇,反应为CH3OCH(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)ΔH,其速率方程式为v正=k正•c(CH3OCH3)・c(H2O),v逆=k逆•c2(CH3OH),k正、k逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料,上述反应平衡状态下存在计算式:lnKc=-A+1TB(Kc为化学平衡常数;T为热力学温度,单位为K,A、B为常数且均大于0)。
①反应达到平衡后,c(CH3OCH3)•c(H2O)c2(CH3OH)=k逆k正k逆k正(用含k正、k逆的代数式表示),若仅升高温度,k正增大的倍数 <<(填“>”、“<”或“=”,下同)k逆增大的倍数。
②已知某温度下,上述反应平衡常数Kc=0.5。在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
4
3
p
2
0
4
3
p
2
0
1
T
c
(
C
H
3
OC
H
3
)
•
c
(
H
2
O
)
c
2
(
C
H
3
OH
)
k
逆
k
正
k
逆
k
正
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 物质的量/mol | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
<
<
v逆。【答案】-49.4;CD;<;;;<;<
4
3
p
2
0
k
逆
k
正
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:37引用:1难度:0.3
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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;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=mol•L-1•s-1。
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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(填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=(用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是(填标号)。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布:2025/1/4 8:0:1组卷:10引用:3难度:0.5 -
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(1)此时A的浓度c(A)=mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=mol;
(2)B的平均反应速率v(B)=mol/(L•min);
(3)x的值为.发布:2024/12/30 19:0:1组卷:165引用:26难度:0.3

