题目列表(包括答案和解析)
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为: 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式 。
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
a.高温高压 b.低温低压
c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
(15分)非金属元素氮有多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。实验测得N-N键键能为167kJ·mol-1,NO2中氮氧双键的平均键能为466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧双键的平均键能为438.5 kJ·mol-1。
(1)写出NO2转化为N2O4的热化学方程式_________________________________________
(2)对反应2NO2(g) N2O4 (g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(3)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①在上述条件下,从反应开始直至20 s时,二氧化氮的平均反应速率为___ __。
②2NO2(g) N2O4(g)该反应的平衡常数K的值为 ;若100℃时的某时刻测得c(NO2)=1.00mol/L,c(N2O4)=0.20mol/L,则该时刻的v正 v逆(填“>”、“<”或“=”),升高温度后,反应2NO2N2O4的平衡常数K将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是_____________mol·L-1。
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。(结果保留小数点后一位)
(15分)非金属元素氮有多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。实验测得N-N键键能为167kJ·mol-1,NO2中氮氧双键的平均键能为466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧双键的平均键能为438.5 kJ·mol-1。
(1)写出NO2转化为N2O4的热化学方程式_________________________________________
(2)对反应2NO2 (g) N2O4 (g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(3)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为: 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式 。
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
a.高温高压 b.低温低压
c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”),若上述情况达到平衡,此时c(CH3OH)= 。
(15分)(一)一定温度下,在体积固定的密闭中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g) △H =-QkJ·mol-1 (Q>0)
当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则
(1)温度升高,平衡常数K的值将 (填“增大”.“减小”或“不变”)。
(2)化学计量数a的值为 ,该反应的熵变△S 0(填“>”.“<”或“=”)。
(3)平衡后,若压缩容器体积,则再达到平衡后X的浓度将________(填“增大”、“减少”或“不变”) X的转化率α= (用含Q.Q1的代数式表示)。
(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是 (稀有气体不参与反应)。
A.2 molX.1mol Y.1molAr B.a molZ.1mol W
C.1 molX.0.5mol Y.0.5a molZ.0.5 mol W D.4 molX.2mol Y
(二)若在相同温度下,将2 mol X和1 mol Y加入到容积固定不变的甲容器中,将2amol Z和2 mol W加入到容积可变的乙容器中,t1=5 min时两容器内均达到平衡状态,甲中c(Z)=1.5 mol/L。
请回答下列问题:
(1)5 min内,用X物质表示甲容器中的平均反应速率v(X)=________。
(2)保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙容器中Z的物质的量浓度c(Z)________(填“>”“<”或“=”)3 mol/L。
(3)保持温度不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,下图中能表示甲中反应速率变化情况的是________,能表示乙中反应速率变化情况的是________。
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