甲醇(
)是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
工业上一般采用下列反应合成甲醇:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
(1)下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
由表中数据判断,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
_____ 0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)某温度下,将2molCO和
充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得
,则CO的平衡转化率为_____ ,此时的温度为_____ ℃(从上表中选择)。
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工业上一般采用下列反应合成甲醇:
反应Ⅰ:
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(1)下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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(2)某温度下,将2molCO和
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更新时间:2023-07-18 12:19:42
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解题方法
【推荐1】某温度下,反应
的平衡常数
。当
,
,
时,试通过计算判断反应进行的方向。______
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【推荐2】温度对化学平衡移动的影响规律
(1)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的,升高温度,吸热反应的平衡常数___________ ,平衡向___________ 的方向移动。降低温度,放热反应的平衡常数___________ ,平衡向___________ 的方向移动。
(2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的,升高温度,放热反应的平衡常数___________ ,平衡向___________ 的方向移动。降低温度,吸热反应的平衡常数___________ ,平衡向___________ 的方向移动。
(1)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的,升高温度,吸热反应的平衡常数
(2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的,升高温度,放热反应的平衡常数
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【推荐1】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ 。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为____ ℃。
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.正(H2)=
逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
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【推荐2】羰基硫(COS)广泛应用于农药、医药和其它化工生产中。
(1)氧和硫元素位于同一主族,其原子结构的共同点是______ ;羰基硫中含有的化学键类型是______ 。
(2)CO和H2S混合加热生成羰基硫的反应是CO(g) + H2S(g)
COS(g) + H2(g),
请回答下列问题。
①某温度下,在1L恒容密闭容器中,加入10mol CO和10mol H2S,平衡时测得CO转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数K=______ 。
②由下图分析该反应是_______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/18/1863041380540416/1864401506566144/STEM/fcaa80796d0c4fb7bf60918fa0fb24c0.png?resizew=211)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/18/1863041380540416/1864401506566144/STEM/cec7dd8a65fe4dbd8aac4fe396cda300.png?resizew=307)
③请解释上图250℃以前, 曲线 ⅰ 变化的可能原因是_________ 。
(1)氧和硫元素位于同一主族,其原子结构的共同点是
(2)CO和H2S混合加热生成羰基硫的反应是CO(g) + H2S(g)
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请回答下列问题。
①某温度下,在1L恒容密闭容器中,加入10mol CO和10mol H2S,平衡时测得CO转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数K=
②由下图分析该反应是
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/18/1863041380540416/1864401506566144/STEM/cec7dd8a65fe4dbd8aac4fe396cda300.png?resizew=307)
③请解释上图250℃以前, 曲线 ⅰ 变化的可能原因是
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【推荐1】资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。
(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H =-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H =+116.49 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H =+88.0 kJ·mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式______________ 。
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L-1,H2:0.8mol·L-1,CH4:0.8mol·L-1,H2O:1.6mol·L-1,起始充入CO2和H2的物质的量分别为_____ 、_____ ,CO2的平衡转化率为______ 。
②现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II,在I中充入1 molCO2,和4 molH2,在II中充入1 mol CH4和2 mol H2 O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是_________ (填字母)。
A.容器I、II中正反应速率相同 B.容器I、II中CH4的物质的量分数相同 C.容器I中CO2的物质的量比容器II中的多 D.容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/3/cd6f1af4-4b85-423e-bd97-664cf85e49f7.png?resizew=227)
①上述生产过程的能量转化方式是_____ 。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为___ ,阴极的电极反应式为______ 。
(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H =-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H =+116.49 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H =+88.0 kJ·mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L-1,H2:0.8mol·L-1,CH4:0.8mol·L-1,H2O:1.6mol·L-1,起始充入CO2和H2的物质的量分别为
②现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II,在I中充入1 molCO2,和4 molH2,在II中充入1 mol CH4和2 mol H2 O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器I、II中正反应速率相同 B.容器I、II中CH4的物质的量分数相同 C.容器I中CO2的物质的量比容器II中的多 D.容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/3/cd6f1af4-4b85-423e-bd97-664cf85e49f7.png?resizew=227)
①上述生产过程的能量转化方式是
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为
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解题方法
【推荐2】工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
①对于反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),下列说法正确的是_________
A.当容器中CO的含量保持不变时,说明该反应达到平衡状态
B.若混合气体的密度不再改变,说明该反应已达化学平衡状态
C.实验I中,反应达到平衡后,再通入4molCO和2molH2O,平衡正向移动,H2的体积分数增大
D.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的焓变不变
②实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,CO的平均反应速率v(CO)=_________ ;
③实验II条件下反应的平衡常数K=_________ (保留小数点后二位);H2O(g)的平衡转化率为_______ 。
④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2,则平衡向______ 方向移动(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡状态所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO2 | |||
I | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 1.6 | 5 |
II | 900 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | 3 |
①对于反应CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
A.当容器中CO的含量保持不变时,说明该反应达到平衡状态
B.若混合气体的密度不再改变,说明该反应已达化学平衡状态
C.实验I中,反应达到平衡后,再通入4molCO和2molH2O,平衡正向移动,H2的体积分数增大
D.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的焓变不变
②实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,CO的平均反应速率v(CO)=
③实验II条件下反应的平衡常数K=
④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2,则平衡向
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名校
【推荐3】在如图所示的恒温、恒压密闭容器中加入2mol X和2mol Y,发生如下反应并达到平衡(X、Y状态未知):2X(?)+Y(?)
a Z(g)。起始时容器的体积为V L,达到平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,且容器的体积仍然为V L。请回答下列问题:
(1)a =_________________ ;
(2)平衡时Y的转化率=________________
(3)X的状态为______________ ,Y的状态为______________ (填“气态”或“非气态”)
(4)下列叙述中,能说明上述反应达到平衡状态的是____________ (填编号)
a.气体密度不变 b.单位时间内消耗2mol X,同时生成amol Z
c.Y的转化率不再变化 d.Z的浓度不再变化
e.气体的质量不随时间的变化而变化
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/12/2310469574705152/2311842180014080/STEM/68d126cfdc9541ceb749c07583c530f1.png?resizew=27)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/26/7fdb8efc-865f-4d5c-86e1-5d4b43c0eb35.png?resizew=155)
(1)a =
(2)平衡时Y的转化率=
(3)X的状态为
(4)下列叙述中,能说明上述反应达到平衡状态的是
a.气体密度不变 b.单位时间内消耗2mol X,同时生成amol Z
c.Y的转化率不再变化 d.Z的浓度不再变化
e.气体的质量不随时间的变化而变化
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