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  • 科目:化学
  • 题型:填空题
  • 难度:困难
  • 人气:2045

甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。
(1)CO2可用于合成二甲醚(CH3OCH3),有关反应的热化学方程式如下:
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = -49.0kJ·mol-1,
2CH3OH(g) =CH3OCH3(g)+ H2O(g)  ΔH =-23.5kJ·mol-1,
则CO2与H2反应合成二甲醚的热化学方程式为                          
(2)若反应2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+ H2O(g)在某温度下的化学平衡常数为400,此温度下,在密闭容器中加入一定量甲醇,反应进行到某时刻,测得各物质的浓度如表所示:

物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
浓度(mol·L-1
0.44
0.60
0.60

①写出该反应的平衡常数表达式:K=               
②比较该时刻正、逆反应速率的大小:v(正)     v(逆)(填“>”、“<”或“=”)
③若加入甲醇后经 10 min 反应达到平衡,则平衡后c(CH3OH)=           ,该时间内反应速率v(CH3OCH3)=            
(3)工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH =-90.8kJ·mol-1,若在温度相同、容积均为2L的3个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时如下:

容器



反应物投入量
1molCO、2 mol H2
1 mol CH3OH
2 mol CO、4 mol H2
CH3OH的浓度(mol/L)
c1=0.25
c2
c3
反应的能量变化
放出Q1 kJ
吸收Q2 kJ
放出Q3 kJ
平衡常数
K1
K2
K3
反应物转化率
α1
α2
α3

①下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是        
A.  v(H2)= 2v(CH3OH)  B. n(CO)﹕n(H2)﹕n(CH3OH)=1﹕2 : 1
C. 混合气体的密度不变       D. 混合气体的平均相对分子质量不变
E. 容器的压强不变
②下列说法正确的是        
A. c1= c2      B. Q1= Q2     C. K1= K2      D. α23 < 100%
③如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图:

各阶段的平衡常数如下表所示:

t2~t3
t4~t5
t5~t6
t7~t8
K4
K5
K6
K7

K4、K5、K6、K7之间的关系为          (填“>”、“<”或“=”)。反应物的转化率最大的一段时间是         

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甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的