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甲醚(CH3OCH3)被稱為“21世紀的清潔燃料”.以CO2、H2為原料制備甲醚涉及的主要反應如下:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
回答下列問題:
(1)將CO與H2O混合氣體置于絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應Ⅱ,逆反應速率隨時間變化的趨勢如圖所示(不考慮催化劑的影響).
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則ΔH2
0(填“>”或“<”);a、b、c三點對應反應體系溫度Ta、Tb、Te由高到低的順序為
Te>Tb>Ta
Te>Tb>Ta

(2)工業(yè)生產(chǎn)甲醚過程中,在恒溫、恒壓條件下,原料氣以158.4kg?h-1通入裝有催化劑的反應器中,2~5s內(nèi)CO2的質(zhì)量分數(shù)由88%變?yōu)?8%,則該時間內(nèi)用CO2表示的化學反應速率為
0.1
0.1
mol?s-1
(3)在恒壓條件下,按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3投料,測得CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CO的選擇性(轉(zhuǎn)化的CO2中生成CO的物質(zhì)的量分數(shù))隨溫度的變化如圖所示.
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①曲線n隨溫度升高顯示如圖所示變化的原因是
△H1<0,升溫Ⅰ平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,升溫過程中,Ⅰ反應占主要的,故CO2與轉(zhuǎn)化率降低
△H1<0,升溫Ⅰ平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,升溫過程中,Ⅰ反應占主要的,故CO2與轉(zhuǎn)化率降低

②T℃時反應Ⅱ的平衡常數(shù)K=
0.086
0.086
(保留兩位有效數(shù)字);合成甲醚的適宜溫度為260℃,理由是
此溫度下,CO的選擇性較低且反應速率不低,若溫度再高CO的選擇性增大,不利于合成甲醚
此溫度下,CO的選擇性較低且反應速率不低,若溫度再高CO的選擇性增大,不利于合成甲醚

③其他條件不變,改為恒容條件,CO平衡選擇性比恒壓條件下的平衡選擇性
(填“高”、“低”或“不變”).
【答案】>;Te>Tb>Ta;0.1;△H1<0,升溫Ⅰ平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,升溫過程中,Ⅰ反應占主要的,故CO2與轉(zhuǎn)化率降低;0.086;此溫度下,CO的選擇性較低且反應速率不低,若溫度再高CO的選擇性增大,不利于合成甲醚;高
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:42引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.丙烯(CH3CH=CH2)是重要的有機合成單體,常用丙烷(CH3CH2CH3)為原料合成。回答下列問題:
    (1)加熱條件下,以CO2和丙烷為原料合成丙烯的反應為CH3CH2CH3+CO2(g)?CH3CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH>0。
    ①上述反應過程中,能量的變化形式為
     
    。
    ②其他條件不變,增大壓強,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率
     
    (填“增大”“減小”或“不變”,下同);升高溫度,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
     
    。
    (2)在高效催化劑作用下,丙烷脫氫生成丙烯的反應如下:CH3CH2CH3(g)
    催化劑
    H2(g)+CH3OH=CH2(g)    ΔH1。
    ①已知斷裂或形成1mol共價鍵需要吸收或放出的能量數(shù)據(jù)如下表所示:
    共價鍵 C-C C-H C=C H-H
    能量(kJ?mol-1 345 412 615 436
    則ΔH1=
     
    。若該反應的活化能Ea(正)為320kJ?mol-1,則該反應逆反應的活化能Ea(逆)
     
    kJ?mol-1
    ②其他條件不變時,在不同催化劑(M、N、P)作用下,反應進行相同時間后,丙烷的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖所示。500℃時,三種催化劑(M、N、P)的催化活性由高到低的順序為
     
    ;b點丙烷的轉(zhuǎn)化率高于a點的原因是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/9/20 15:0:11組卷:13引用:2難度:0.6
  • 2.某電鍍廢水中含有氰化物、鉻(Ⅵ)等污染物,需要經(jīng)過處理后才能排放。
    (1)廢水中鉻(Ⅵ)主要以Cr2
    O
    2
    -
    7
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    形式存在,處理的方法是將鉻(Ⅵ)還原為Cr3+,再轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀。常溫下,Cr2
    O
    2
    -
    7
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    在溶液中存在平衡:
    Cr2
    O
    2
    -
    7
    +H2O?2
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    +2H+,該反應的平衡常數(shù)K=1×10-14。
    ①若廢水中Cr(Ⅵ)的總的物質(zhì)的量濃度c[Cr(Ⅵ)]=2c(Cr2
    O
    2
    -
    7
    )+c(
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    )=0.201mol?L-1,要將廢水中c(Cr2
    O
    2
    -
    7
    ):c(
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    )調(diào)節(jié)為100:1,則需調(diào)節(jié)溶液的pH=
     
    。(忽略調(diào)節(jié)pH時溶液體積的變化)
    ②一種還原酸性廢水中Cr(Ⅵ)的方法是向其中加入NaHSO3,寫出Cr2
    O
    2
    -
    7
    所發(fā)生反應的離子方程式:
     
    。
    ③一種還原酸性廢水中Cr(Ⅵ)的方法是加入鐵屑。實驗發(fā)現(xiàn),在不改變鐵屑總量的情況下,加入一定的煙道灰(一種細小的炭粒),鉻(Ⅵ)還原速率加快。加入煙道灰后鉻(Ⅵ)還原速率加快的原因是
     
    。
    ④某微生物電池還原Cr(Ⅵ)的工作原理如圖-1甲所示。電池工作時a電極發(fā)生的電極反應式為
     

    菁優(yōu)網(wǎng)?
    (2)通過電激發(fā)產(chǎn)生?OH和OH-可處理廢水中的CN-,其可能反應機理如圖-2所示。
    ①反應Ⅰ的離子方程式為
     
    。
    ②虛線方框內(nèi)的過程可描述為
     
    。
    發(fā)布:2024/9/21 7:0:8組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.恒溫條件下,在一密閉容器中,反應aA(g)?bB(g)達平衡后,將容器體積增加一倍,當達到新的平衡時,A的濃度是原平衡的40%,下列說法正確的是(  )
    發(fā)布:2024/9/20 15:0:11組卷:18引用:1難度:0.5
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