二*醚(CH3OCH3)是一種應用前景廣闊的清潔燃料,以CO和H2為原料生產二*醚主要發生以下三個反應:編號熱...
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問題詳情:
二*醚(CH3OCH3)是一種應用前景廣闊的清潔燃料,以CO和H2為原料生產二*醚主要發生以下三個反應:
編號 | 熱化學方程式 | 化學平衡常數 |
① | CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1 | K1 |
② | 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣24kJ•mol﹣1 | K2 |
③ | CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41kJ•mol﹣1 | K3 |
回答下列問題:
(1)已知反應①中的相關的化學鍵鍵能資料如下:
化學鍵 | H﹣H | C﹣O | C≡O | H﹣O | C﹣H |
E/(kJ.mol﹣1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由上述資料計算△H1= ;
(2)該工藝的總反應為3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H,該反應△H= ,化學平衡常數K= (用含K1、K2、K3的代數式表示);
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3產率的有 ;
A.分離出二*醚 B.升高溫度 C.改用高效催化劑 D.增大壓強
(4)工藝中反應①和反應②分別在不同的反應器中進行,無反應③發生.該工藝中反應③的發生提高了CH3OCH3的產率,原因是 ;
(5)以n(H2)/n(CO)=2 通入1L的反應器中,一定條件下發生反應:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡轉化率隨溫度、壓強變化關係如圖所示.下列說法正確的是 ;
A.該反應的△H>0
B.若在p2和316℃時反應達到平衡,則CO的轉化率小於50%
C.若在p3和316℃時反應達到平衡,H2的轉化率等於50%
D.若在p3和316℃時,起始時n(H2)/n(CO)=3,則達平衡時CO的轉化率大於50%
E.若在p1和200℃時,反應達平衡後保持溫度和壓強不變,再充入2mol H2和1mol CO,則平衡時二*醚的體積分數增大
(6)某溫度下,將8.0mol H2和4.0mol CO充入容積為2L的密閉容器中,發生反應:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),反應達平衡後測得二*醚的體積分數為25%,則該溫度下反應的平衡常數K= .
【回答】
(1)-99 kJ.mol﹣1(2)-263kJ.mol﹣1; K= K1 2·K2·K3
(3) AD
(4) 反應③消耗了反應②中的產物H2O,使反應②的化學平衡向正反應方向移動,從而提高了CH3OCH3的產率
(5) CD (6)2.25L4/mol4
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:綜合題
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