*醇是一種可再生能源,具有廣泛的應用前景。工業上採用下列兩種反應合成*醇:反應I: CO(g)+2H2(g)C...
問題詳情:
*醇是一種可再生能源,具有廣泛的應用前景。工業上採用下列兩種反應合成*醇:
反應I: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反應II: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
(1)下表所列數據是反應I在不同温度下的化學平衡常數(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.04 | 0.25 | 0.012 |
①由表中數據判斷ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中,5 min後達到平衡,測得c(CO)=0.2 mol/L,則用H2表示的5min內該反應的反應速率v(H2)= mol·L-1·min-1,該温度下此反應的平衡常數為 ,此時的温度為 (從上表中選擇)。
(2)一定條件下,將1 mol CO與 3 mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發反應生成*醇。若容器容積不變,下列措施可提高CO轉化率的是 。
A.升高温度 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.恆容條件下充入He D.再充入適量的 H2
(3)為了尋找合成*醇的温度和壓強的適宜條件,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。
實驗編號 | 温度(℃) | n(CO)/n(H2) | 壓強(MPa) |
1 | a | 1/2 | 0.2 |
2 | 200 | b | 5 |
3 | 350 | 1/2 | 0.2 |
A.則上表中剩餘的實驗條件數據:a=________、b=_______。
B.根據反應I的特點,左下圖是在壓強分別為0.2MPa和5MPa下CO的轉化率隨温度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強Py=______MPa。
(4)上述反應中需要用到H2做反應物,以**為原料製取*氣是常用的制*方法。已知:
①CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206.2 kJ·mol-1
②CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH = +247.4 kJ·mol-1
則CH4和H2O(g)反應生成CO2和H2的熱化學方程式為: 。
【回答】
(1)①<(2分);②0.32(2分);2.04(2分);250℃(1分)。
(2)BD(2分);
(3)200(2分);1/2(2分);5(1分)。
(4)CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) ΔH = +165 kJ·mol-1(2分)
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:綜合題