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研究CO、CO2的回收利用既可变废为宝,又可减少碳的排放。回答下列问题:
(1)二*醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由CO和H2制备二*醚的反应原理如下:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1 kJ/mol
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.5 kJ/mol
已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0 kJ/mol
则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) 的ΔH= ,有利于提高该反应中CO2平衡转化率的条件是______(填标号)。
A.高温低压 B.高温高压 C.低温低压 D.低温高压
(2)T1 K时,将1 mol二*醚引入一个抽空的150 L恒容容器中,发生分解反应:
CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g)
在不同时间测定容器内的总压,所得数据见下表:
反应时间t/min | 0 | 6.5 | 13.0 | 26.5 | 52.6 | ∞ |
气体总压p总/kPa | 50.0 | 55.0 | 65.0 | 83.2 | 103.8 | 125.0 |
①由表中数据计算:0~6.5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)= ,反应达平衡时,二*醚的分解率为 ,该温度下平衡常数K= 。
②若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则该反应为______反应(填“放热”或“吸热”),要缩短达到平衡的时间,可采取的措施有 、 。
(3)在T2 K、1.0×104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应:
CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)
反应速率v=v正−v逆=k正p(CO)·p(CH4)-k逆p(CH3CHO),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5 (kPa)-1,则CO转化率为20%时=_______。
【回答】
(1)-122.7 kJ/mol(2分) D(2分)
(2)①5.13×10-5 mol/(L·min)(2分) 75%(2分) 7.5×10-5 (mol/L)2(2分)
②放热(1分) 改进催化剂(1分) 增大反应物浓度(1分)
(3)4:5(2分)
知识点:化学平衡单元测试
题型:综合题
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