【題目】14分)甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:

①COg+2H2gCH3OHg△H1

②CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og△H2

③CO2g+H2gCOg+H2Og△H3

回答下列問(wèn)題:

1)已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

由此計(jì)算△H1 kJ·mol-1,已知△H2-58kJ·mol-1,則△H3 kJ·mol-1。

2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 ;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是 。

3)合成氣的組成nH2/nCO+CO2)=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。αCO)值隨溫度升高而 (填增大減小),其原因是 。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_____,其判斷理由是_____

【答案】1—99;+412;a;反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變。

3)減;升高溫度時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;P3P2P1;相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高

【解析】

1)反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)表中數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式COg+2H2gCH3OHg)可知反應(yīng)熱△H11076kJ/mol2×436 kJ/mol—3×413 kJ/mol—343 kJ/mol—465 kJ/mol—99kJ.mol-1。根據(jù)蓋斯定律可知②—①即可得到反應(yīng),則△H3—58 kJ/mol99 kJ/mol=+41kJ.mol-1。

2)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,則反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為;由于正方應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,因此a正確。

3)反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度時(shí),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;因此最終結(jié)果是隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,所以圖2中的壓強(qiáng)由大到小為P3P2P1

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,A、B、C、D、E均由上述元素組成的中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì),其中A是單質(zhì),C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,B是自然界最常見(jiàn)的液體,E是三元化合物,物質(zhì)之間存在如右下圖所示的關(guān)系。下列說(shuō)法不正確的是

A. 離子半徑大小關(guān)系:Y>Z>X>W

B. YX2遇到藍(lán)色石蕊試液先變紅后褪色

C. 簡(jiǎn)單陰離子的還原性:Y>Z

D. Y與Z屬于同一周期,與X屬于同一主族

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列曲線圖縱坐標(biāo)為沉淀的量,橫坐標(biāo)為加入物質(zhì)的量與對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)相符合的是

A.向1 L濃度均為0.1 mol·L1BaOH2NaAlO2混合溶液中加入0.1 mol·L1的稀H2SO4

B.向1 L濃度分別為0.1 mol·L10.3 mol·L1AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L1的稀NaOH溶液

C.向燒堿溶液中滴加明礬溶液

D.向AlCl3溶液中滴加過(guò)量氨水

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

A.糖類可分為單糖、二糖和多糖

B.單糖都不能發(fā)生水解

C.葡萄糖、蔗糖、淀粉等為同系物

D.淀粉和纖維素都屬于多糖

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是(

A.2p2表示2p能級(jí)有兩個(gè)軌道

B.CS2分子中α鍵與π鍵的數(shù)目之比是21

C.電子僅在激發(fā)態(tài)躍進(jìn)到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光譜

D.表示一個(gè)某原子在第三電子層上有10個(gè)電子可以寫(xiě)3s23p63d2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(題文)[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]

近來(lái)有報(bào)道,碘代化合物E與化合物H在Cr-Ni催化下可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),合成一種多官能團(tuán)的化合物Y,其合成路線如下:

已知:

回答下列問(wèn)題:

(1)A的化學(xué)名稱是________________。

(2)B為單氯代烴,由B生成C的化學(xué)方程式為________________。

(3)由A生成B、G生成H的反應(yīng)類型分別是________________、________________。

(4)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。

(5)Y中含氧官能團(tuán)的名稱為________________

(6)E與F在Cr-Ni催化下也可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。

(7)X與D互為同分異構(gòu)體,且具有完全相同官能團(tuán)。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,其峰面積之比為3∶3∶2。寫(xiě)出3種符合上述條件的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某蓄電池放電、充電時(shí)的反應(yīng)為Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2 ,下列推斷中正確的是(  )

A. 放電時(shí),F(xiàn)e為正極,Ni2O3為負(fù)極

B. 充電時(shí),陰極上的電極反應(yīng)式是Fe(OH)2+2e+ 2H+ = Fe+2H2O

C. 充電時(shí),Ni(OH)2為陽(yáng)極,發(fā)生還原反應(yīng)

D. 該蓄電池的電極是浸在某種堿性電解質(zhì)溶液中

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如下圖甲、乙兩個(gè)容器中,分別加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液與0.1 mol·L-1的AgNO3溶液后,以Pt為電極進(jìn)行電解時(shí),在A、B、C、D各電極上生成物的物質(zhì)的量之比為(  )

A. 2∶2∶4∶1

B. 2∶3∶4∶1

C. 1∶4∶2∶2

D. 1∶1∶1∶1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】向FeCl3、Al2(SO4)3的混和溶液中逐滴加入Ba(OH)2(aq),形成沉淀的情況如下圖所示。沉淀的生成的pH列于下表(已知:偏鋁酸鋇易溶于水)。以下推斷正確的是

氫氧化物

溶液pH

開(kāi)始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.3

3.4

Al(OH)3

3.3

5.2

A. OA段產(chǎn)生的沉淀為BaSO4和Fe(OH)3

B. 據(jù)圖計(jì)算原溶液中c(Cl)=c(SO42-)

C. AB段可能發(fā)生的反應(yīng)是:2SO42-+ 2Ba2++ Al3++3OH=2BaSO4↓+Al(OH)3

D. C點(diǎn)溶液呈堿性是因?yàn)锳lO2水解,離子方程式為:AlO2+2H2O=Al(OH)3+OH

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