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工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。(1)已知CO(g)、CH【化学平衡】
2016-12-26 15:26:43 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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填空题  工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为                       
(2)合成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最为有利。为研究合成气最合适的来源:91考试网 91Exam.org起始组成比n(H2):n(CO),分别在230 ℃、250 ℃和270 ℃进行实验,结果如下左图所示。其中270 ℃的实验结果所对应的曲线是_____(填字母);当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度与投较比的关系是                    

(3)当投料比为1∶1,温度为230 ℃,平衡混合气体中,CH3OH的物质的量分数为        (保留1位小数);平衡时CO的转化率           



填空题  工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为                       
(2)合成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO),分别在230 ℃、250 ℃和270 ℃进行实验,结果如下左图所示。其中270 ℃的实验结果所对应的曲线是_____(填字母);当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度与投较比的关系是   0;                 

(3)当投料比为1∶1,温度为230 ℃,平衡混合气体中,CH3OH的物质的量分数为        (保留1位小数);平衡时CO的转化率           
本题答案:(1)CH3OH (l) + O2(g) =" CO(g)"
本题解析:
试题分析:(1)CO(g)燃烧的热化学方程式为CO(g)+1/2 O2(g)= CO2(g) ΔH=" —283.0" kJ/mol ; ① CH3OH(l) 燃烧的热化学方程式为CH3OH(l) +3/2 O2(g)= CO2(g)+ + 2H2O(l) ΔH=" —726.5" kJ/mol; ②. ②-①整理可得:CH3OH (l) + O2(g) =" CO(g)" + 2H2O(l)  ΔH=-443.5 kJ/mol.(2) 合成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH <0。由于该反应的正反应为放热反应,所以当反应达到平衡后,当n(H2)/n(CO)不变时,升高温度,化学平衡吸热反应 (即逆反应) 方向移动,CO的转化率降低,甲醇的产率也减小。因此这三个曲线中Z对应的是270 ℃的实验结果。这对合成甲醇的产率来说不利。但是温度过低,虽然产率高了,但反应速率太低,达到平衡所需要的时间太长,效率也不高。因此综上所述常采用在230 ℃?270 ℃最为有利。根据平衡移动原理,在其它条件不变时,增加某种反应物的浓度,能使平衡正向移动,使其它反应物的转化率提高,而其本身的转化率降低。当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度与投较比的关系是投料比越高,对应的反应温度越高。(3)n(H2)/n(CO)=1:1,假设n(H2)= n(CO)=1mol,有图像可知在230 ℃,当反应达到平衡时CO的转化率为40%,,根据反应的方程式CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)可知:此时n(CO)="0.6mol," n(H2)=0.2mol,n(CH3OH) ="0.4mol," 在平衡混合气体中,CH3OH的物质的量分数为:0.4mol÷(0.6mol+0.2mol+0.4mol)×100%= 33.3%.
考点:考查热化学方程式的书写、温度、浓度对化学平衡的影响及物质的含量、转化率的计算的知识。


本题所属考点:【化学平衡】
本题难易程度:【困难】



Other people's defects are good teachers. 别人的缺点就是自己的好老师.
Tags:高考化学 题库
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