甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度 | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | ||
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) | K2 | 1 | 1.7 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)反应①是
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应。(2)根据反应①与反应②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=
K1•K2
K1•K2
(用K1、K2表示)。(3)某温度下反应①式中各物质的平衡浓度符合下式:2c(CH3OH)=5c(CO)⋅c2(H2),试判断此时的温度为
500
500
℃。(4)一定条件下将H2(g)和CO2(g)以体积比3:1置于恒温恒容的密闭容器发生反应③,下列能说明该反应达到平衡状态的有
cd
cd
。a.反应体系中气体的密度保持不变
b.H2和CO2的体积比保持不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.当断裂CO2中2个C=O时,同时断裂H2O中的2个O-H键
e.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
(5)将1molCO和2molH2通入密闭容器中发生反应①,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:

①图中M点处,CO的转化率为
25%
25%
。②X轴上a点的数值比b点
小
小
(填“大”或“小”)。某同学认为图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是 随着Y值的增大,c(CH3OH)减小,平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行,故Y为温度
随着Y值的增大,c(CH3OH)减小,平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行,故Y为温度
。【答案】放热;K1•K2;500;cd;25%;小;随着Y值的增大,c(CH3OH)减小,平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行,故Y为温度
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:14引用:1难度:0.6
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