二*醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和H2为原料生产二*醚主要发生以下三个反应:编号热...
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二*醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和H2为原料生产二*醚主要发生以下三个反应:
编号 | 热化学方程式 | 化学平衡常数 |
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 |
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H﹣H | C﹣O | C≡O | H﹣O | C﹣H |
E/(kJ.mol﹣1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由上述数据计算△H1= ;
(2)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H,该反应△H= ,化学平衡常数K= (用含K1、K2、K3的代数式表示);
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有 ;
A.分离出二*醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生.该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是 ;
(5)以n(H2)/n(CO)=2 通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示.下列说法正确的是 ;
A.该反应的△H>0
B.若在p2和316℃时反应达到平衡,则CO的转化率小于50%
C.若在p3和316℃时反应达到平衡,H2的转化率等于50%
D.若在p3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达平衡时CO的转化率大于50%
E.若在p1和200℃时,反应达平衡后保持温度和压强不变,再充入2mol H2和1mol CO,则平衡时二*醚的体积分数增大
(6)某温度下,将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),反应达平衡后测得二*醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数K= .
【回答】
(1)-99 kJ.mol﹣1(2)-263kJ.mol﹣1; K= K1 2·K2·K3
(3) AD
(4) 反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高了CH3OCH3的产率
(5) CD (6)2.25L4/mol4
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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