高三化学解答题中等难度题
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二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1(假设容积为10L)中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),起始时按体积比1:2充入CH4和水蒸气,经过一段时间反应达到平衡状态,平衡时混合气的压强比起始时增大20%,则CH4的转化率为。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为。
(3)在一定条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) △H ,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:
① P1________P2 , △H_____0 (填“<”、“>”或“=”)。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”) 。
③在P1压强下,100℃时,反应放出的热量为QkJ,则该条件下此反应的热化学方程式______________________________________。
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二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。将1.0molCH4和2.0molH2O通人反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=________。该反应平衡常数的表达式:_____________。
(2)已知:CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1323 KJ/mol;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 KJ/mol;
CO的燃烧热:283KJ/mol。
在一定条件下,反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,该热化学方程式为_______________。(本题涉及的条件均在同一条件下)
(3) 绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如右图所示,写出X电极的电极反应式_______________
(4)反应室3中在催化剂作用下发生如下反应:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:
①在容积为1L的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图1所示。
则:该正反应的△H___________0(填“<”、“>”或“=")。
②在容积均为1L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3,在其他条件相同情况下,实验测得反应均进行到5min时甲醇的体积分数如图2所示。下列说法正确的是_______________
A.a、b、c三容器5min时的正反应速率大小为:b>a>c
B.达到平衡时,a、b、c三容器中CO转化率为a>b>c
C.5min时,a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。
D.将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压
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二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=________。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为________。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:
① P1P2 (填“<”、“>”或“=")。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO
与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”。下同。),平衡常数________。
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为________
(用含a、V的代数式表示)。
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(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为10L),1min末有0.1molCO生成,则1min内反应的平均速率v(H2)=________mol·L-1·min-1。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为________。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为2L)中 0.2molCO与0.4molH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:
① P1________P2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在P1压强下,100℃时,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K的值为________
若温度不变,再加入1.0molCO后重新达到平衡,则CO的转化率________(填“增大”、“不变”或“减小”),CH3OH的体积分数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在其它条件不变的情况下,反应室3再增加0.2molCO与0.4molH2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“不变”或“减小”),c(CH3OH)________0.1mol/L(填“>”、“<”或“ = ”)
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(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=________mol·L-1·min-1。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为________。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:
① P1________P2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同。),平衡常数________。
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为________
(用含a、V的代数式表示)。
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(14分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下
(1)写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学方程式: 。
(2)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,
则:①P1 P2。(填“<”、“>”或“=”)
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③在P1压强下,100℃时,反应:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为 。(用含a、V的代数式表示)。
(3)下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为 。
(4)水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ·mol1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5kJ·mol1
③ CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol1
则反应:3H2(g) +3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= 。
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