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我國天然氣儲量豐富,天然氣是重要的化工原料,先與氧氣轉(zhuǎn)化為合成氣再進(jìn)一步可催化轉(zhuǎn)化為甲醇和二甲醚?;卮鹣铝袉栴}:

(1)甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣的反應(yīng)中能量變化如圖1所示,某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:
化學(xué)鍵 O=O C-H H-H  C≡O(shè)
鍵能/(kJ?mol-1 498.8 413 436 1072
該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-85.2kJ?mol-1
2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-85.2kJ?mol-1

(2)CO和H2合成二甲醚的反應(yīng)為2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),T2℃時,向5L恒容密閉容器中充入1molCO(g)和2molH2(g),發(fā)生該反應(yīng),達(dá)到平衡時,測得容器內(nèi)總壓強為p,CO的體積分?jǐn)?shù)為25%,則t2℃時,反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
4
p
4
4
p
4
(用含p的代數(shù)式表示Kp,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)CO和H2合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)?CH3OCH3(g)△H<0。若在容積可變的密閉容器中充入mmolCO和nmolH2,(2m≠n)發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(p)的變化曲線如圖2所示。
①能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ac
ac
(填標(biāo)號)。
a.密度不再變化
b.H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
②比較p1
p2(填“>”“<”或“=”),理由
該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強增大,平衡正向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大
該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強增大,平衡正向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大
。

【答案】2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-85.2kJ?mol-1;
4
p
4
;ac;<;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強增大,平衡正向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:0引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.德國化學(xué)家哈伯(F.Haber)從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。工業(yè)合成氨為解決世界的糧食問題做出了重要貢獻(xiàn),其原理為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1。若已知H-H鍵的鍵能為436.0kJ?mol-1,N-H的鍵能為390.8kJ?mol-1,則N≡N的鍵能約為
     
    kJ?mol-1。

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:0引用:3難度:0.7
  • 2.已知:
    化學(xué)鍵 C-H C-C C=C H-H
    鍵能/kJ?mol ̄1 412 348 612 436
    則乙苯催化脫氫制苯乙烯:的反應(yīng)熱為( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 18:0:1組卷:19引用:2難度:0.9
  • 3.氫氣是一種清潔能源,也是一種重要的工業(yè)原料.
    (1)氫氣既能與氮氣又能與氧氣發(fā)生反應(yīng),但是反應(yīng)的條件卻不相同.
    已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)ΔH=-483.6kJ/mol
    3H2 (g)+N2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol
    計算斷裂1mol N≡N鍵需要能量
     
    kJ,氮氣分子中化學(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵鍵
     
    (填“強”或“弱”),因此氫氣與二者反應(yīng)的條件不同.
    (2)氫氣是工業(yè)合成氨的原料氣,而氨氣可用于合成硝酸.已知:N2(g)+O2(g)=2NO (g)ΔH=+180.8kJ/mol,寫出氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式
     

    (3)據(jù)報道,科學(xué)家在實驗室已研制出在燃料電池的反應(yīng)容器中,利用特殊電極材料以H2
    和O2為原料制取過氧化氫的新工藝.原理如圖2所示.請寫出甲電極的電極反應(yīng)式
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:9引用:3難度:0.1
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