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煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用 煤...

煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用 煤生产水煤气,而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH

(1)已知:CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) ΔH1

2CO(g)O2(g)=2CO2(g) ΔH2

2H2(g)O2(g)=2H2O(g) ΔH3

则反应CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)ΔH______

(2)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

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T1T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2(”)

CO合成甲醇时,CO250 ℃300 ℃350 ℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示,则曲线c所表示的温度为________ ℃。实际生产条件控制在250 ℃1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是____________

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以下有关该反应的说法正确的是________(填序号)

A.恒温、恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡

B.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡

C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率

D.某温度下,将2 mol CO6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)0.2 mol·L1,则CO的转化率为80%

(3)一定温度下,向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol CH3OH(g),发生反应:CH3OH(g) 满分5 manfen5.comCO(g)2H2(g)H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

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02 min内的平均反应速率v(CH3OH)__________。该温度下,反应CO(g)2H2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)的平衡常数K__________。相同温度下,若开始时加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则__________(填序号)是原来的2倍。

A.平衡常数                      BCH3OH的平衡浓度

C.达到平衡的时间                    D.平衡时气体的密度

 

(1)ΔH1+ΔH2-ΔH3 (2)①> ②350 1.3×104 kPa下CO的转化率已经很高,如果增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加很多,得不偿失 ③AD (3)0.125 mol·L-1·min-1 4 D 【解析】(1)根据盖斯定律可得,ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。(2)①由图可知,T2>T1,温度升高CO的转化率降低,说明正反应为放热反应,温度升高时K降低,所以K1>K2。②曲线c的转化率最低,则其对应的温度最高,所以曲线c所表示的温度为350 ℃。1.3×104 kPa下CO的转化率已经很高,如果增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加很多,得不偿失。③A项,由于CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)为反应前后气体体积不相等的反应,所以当其达到平衡时,体系的压强才保持不变,对;B项,H2与CO均为反应物,在未达到平衡时H2的消耗速率也是CO的消耗速率的2倍,错;C项,使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间,但不能提高CH3OH的产率,错;D项,CO起始浓度为1 mol·L-1,平衡后为0.2 mol·L-1,则转化0.8 mol·L-1,转化率为80%,对。(3)0~2 min内n(H2)的改变量为1.0 mol,浓度的变化量为0.5 mol·L-1,则v(H2)=0.25 mol·L-1·min-1,v(CH3OH)=0.125 mol·L-1·min-1;各物质的平衡浓度分别为c(H2)=0.5 mol·L-1,c(CO)=0.25 mol·L-1,c(CH3OH)=0.25 mol·L-1,则反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)的 而反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=1/K1=1/0.25=4。  
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考点分析:
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工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯

满分5 manfen5.com(g)+CO2(g)满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=-166 kJ·mol-1

(1)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K=   

若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是    (填代号) 

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(2)3 L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0 mol·L-13.0 mol·L-1,其中实验T1℃,0.3 MPa,而实验III分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图1所示。

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12

实验乙苯在0~50 min时的反应速率为     

实验可能改变的条件是       

2是实验中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图2中补画实验III中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。

(3)若实验中将乙苯的起始浓度改为1.2 mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将    (增大”“减小不变”),计算此时平衡常数为    

 

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在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)3H2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)H2O(g),图1表示反应过程中能量的变化,图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是

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A.该反应的焓变和熵变:ΔH0ΔS0

B.温度降低,该反应的平衡常数K增大

C.升高温度,n(CH3OH)/n(CO2)增大

D.从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/(L·min)

 

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在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:H2(g)Br2(g) 满分5 manfen5.com2HBr(g),已知加入1 mol H22 mol Br2达到平衡后,生成了a mol HBr。在相同条件下,若起始时加入的H2Br2HBr分别为x moly molz mol(均不为0)且保持平衡时,各组分百分含量都不变。以下推断中一定正确的是

xyz应满足的关系为:4xz=2y

达到平衡时HBr的物质的量为(x+y+z)/3 amol

达到平衡时HBr的物质的量为a mol

xyz应满足的关系为xy=z  

A.①②                 B.②③                 C.③④                 D.①②③

 

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在一恒定的容器中充入2molA1molB发生反应:2A(g)+ B(g)满分5 manfen5.com xC(g),达到平衡后,C的体积分数为ω%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A0.6molB0.3molC1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为ω%,则x值为

A、只能为2       B、只能为3

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某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氟的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置:(部分加持装置已略去)满分5 manfen5.com

(1)写出A中反应的离子方程式                

(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式              

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