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甲醇、乙醇是生活中常見且用途廣泛的物質(zhì),其合成方法和性質(zhì)均具有研究?jī)r(jià)值。

(1)利用合成氣(主要成分為CO和H2)合成甲醇,主要發(fā)生如下反應(yīng):
CO(g)+2H2(g)
催化劑
CH3OH(g)△H1;
CO2(g)+H2(g)
催化劑
CO(g)+H2O(g)△H2;
CO2(g)+3H2(g)
催化劑
CH3OH(g)+H2O(g)△H3。
上述反應(yīng)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,其中K1、K2隨溫度的變化如圖1所示。則△H1
△H3(填“>”、“<”或“=”),理由是
由圖可知,隨著溫度升高,K2增大,則△H2>0,根據(jù)蓋斯定律可得△H3-△H1=△H2,所以△H1<△H3
由圖可知,隨著溫度升高,K2增大,則△H2>0,根據(jù)蓋斯定律可得△H3-△H1=△H2,所以△H1<△H3
。
(2)向一容積可變的密閉容器中充入1mol CO與2mol H2,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)
催化劑
CH3OH(g)△H<0。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖2所示。
①a、b兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:v(b)
v(a)。(填“>”、“<”或“=”,下同)
②T1
T2。
③該合成反應(yīng)的溫度一般控制在240~270℃,選擇此范圍的原因可能是
此溫度范圍下的催化劑活性高(或溫度低于240℃,反應(yīng)速率太慢;同時(shí)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度高于270℃,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低)
此溫度范圍下的催化劑活性高(或溫度低于240℃,反應(yīng)速率太慢;同時(shí)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度高于270℃,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低)
。
④圖中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K(a)、K(b)、K(c)的大小關(guān)系為
K(a)=K(b)<K(c)
K(a)=K(b)<K(c)
。
⑤下列可作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是
AD
AD
。(填字母)
A.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
B.生成1mol CO的同時(shí)生成2mol H2
C.CO、H2、CH3OH的物質(zhì)的量之比為1:2:1
D.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再變化

【答案】<;由圖可知,隨著溫度升高,K2增大,則△H2>0,根據(jù)蓋斯定律可得△H3-△H1=△H2,所以△H1<△H3;>;<;此溫度范圍下的催化劑活性高(或溫度低于240℃,反應(yīng)速率太慢;同時(shí)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度高于270℃,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低);K(a)=K(b)<K(c);AD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:1難度:0.6
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