二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。

(1)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:

①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1

②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1

③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1

總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH= ___________;

(2)已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH ,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:

物質(zhì)

CH3OH

CH3OCH3

H2O

濃度/(mol·L-1)

0.44

0.6

0.6

①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。簐正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”);

②若加入CH3OH后,經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)c(CH3OH) = _______________,該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = __________________;

(3)在溶液中,反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行,它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

與①比較,②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是:

②________________________________________________________________________;

③________________________________________________________________________;

該反應(yīng)的_________0,判斷其理由是______________________________________________;

 

(1)-246.4kJ·mol-1

(2)①> ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1

(3)②加催化劑;達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,平衡時(shí)A的濃度未變

③溫度升高;達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,平衡時(shí)A的濃度減小

﹥;升高溫度向正方向移動(dòng),故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

【解析】

試題分析:(1)①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol-1

②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5KJ/mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.3KJ/mol-1

由蓋斯定律②+③+①×2得到

3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4 Kj/mol-1,

(2)①表中數(shù)據(jù)分析計(jì)算說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行,v正>v逆

②甲醇起始量濃度為0.44+1.2=1.64mol/L.設(shè)轉(zhuǎn)化的甲醇濃度為x

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

起始量( mol/L) 1.64 0 0

變化量(mol/L) x 0.5x 0.5x

平衡量(mol/L) 1.64-x 0.5x 0.5x

計(jì)算得到x=1.6mol/L

若經(jīng)10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)c(CH3OH)=0.04 mol/L

0~10min內(nèi)甲醇平衡濃度=0.04mol/L,平均反應(yīng)速率= 0.16 mol·L-1·min-1

(3)①因催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速度率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,化學(xué)平衡不移動(dòng),所以②為使用催化劑;因升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速度率加快,化學(xué)平衡移動(dòng),平衡時(shí)A的濃度減小;因③溫度升高,化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng),平衡時(shí)A的濃度減小,說(shuō)明正反應(yīng)方向吸熱,△H>0

考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的分析應(yīng)用,化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)和化學(xué)計(jì)算。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年廣東省第一學(xué)期高一第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(18分)下圖所示是分離混合物時(shí)常用的儀器,回答下列問(wèn)題:

(1)寫(xiě)出儀器C、E的名稱(chēng) 、

(2)分離以下混合物應(yīng)該主要選用上述什么儀器?(填字母符號(hào))

①NaCl固體和泥沙: ②花生油和水:

(3)若向C裝置中加入碘水和足量CCl4,充分振蕩后靜置,觀察到現(xiàn)象是:C內(nèi)液體分兩層,上層液體呈 色,下層液體 色。

(4)碘單質(zhì)和溴單質(zhì)有相類(lèi)似的性質(zhì),都可以用有機(jī)溶劑萃取水溶液中的單質(zhì),若利用C儀器提取溴水中的溴單質(zhì),下列有機(jī)溶劑中不能選用的是:

A.汽油 B.CCl4 C.酒精 D.醋酸

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年廣東東莞市高二上學(xué)期第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知:①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1 ②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2 ③Sn(s、灰)Sn(s、白)

△H3=+2.1kJ/mol 下列說(shuō)法正確的是( )

A.△H1>△H2

B.錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在

C.灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D.錫制器皿長(zhǎng)期處于低于13.2℃的環(huán)境中,會(huì)自行毀壞

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山西省高一上學(xué)期第一次考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

過(guò)濾后的食鹽水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等雜質(zhì),通過(guò)如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟,可制得純凈的食鹽水:①加入稍過(guò)量的Na2CO3溶液;②加入稍過(guò)量的NaOH溶液;③加入稍過(guò)量的BaCl2 溶液;④滴入稀鹽酸至無(wú)氣泡產(chǎn)生;⑤過(guò)濾 正確的操作順序( )

A.①②③⑤④ B.③②①⑤④

C.②③①④⑤ D.③⑤②①④

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山西省高一上學(xué)期第一次考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

將下列各組物質(zhì)按單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽分類(lèi)順序排列,其中正確的是 ( )

A.銀、干冰、硫酸、燒堿、食鹽

B.碘酒、冰、鹽酸、燒堿、食鹽

C.氫氣、二氧化硫、硝酸、純堿、硝酸鉀

D.銅、氧化銅、醋酸、石灰水、氯化銅

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山西省高二10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入2 mol A和2 mol B,達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a %。其他條件不變時(shí),若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a %的是

A.2 mol C

B.1 mol A、1 mol B和1 mol He(不參加反應(yīng))

C.1 mol B和1 mol C

D.2 mol A、3 mol B和3 mol C

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山西省高二10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

Cl2通入水中發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+H2O HCl+HClO,欲增大所得溶液中HClO的濃度,應(yīng)采取的措施為

A.加CaCO3固體 B.加NaOH固體

C.加水 D.通入NH3氣

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山西大學(xué)附中第一學(xué)期高二化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

下列共有十二種化學(xué)符號(hào):

①O2 ②614C  ③238U  ④1123Na  ⑤O3 ⑥714N  ⑦1224Mg  ⑧    

⑨235U   ⑩(11)  (12)

其中:

(1)表示核素的符號(hào)共有___種.

(2)互為同位素的是___(填序號(hào),以下相同)

(3)質(zhì)量數(shù)相等,但不能互稱(chēng)同位素的是__

(4)中子數(shù)相等,但質(zhì)子數(shù)不相等的是___.

(5)互為同素異形體的是___.

(6)互為同分異構(gòu)體的是___.

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山東省濰坊三縣市高一上學(xué)期聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(12分)某工業(yè)殘?jiān)饕煞譃镕e2O3。(含有少量FeO、Cu、Mg等雜質(zhì))某課外興趣小組利用該殘?jiān)迫e2O3粉末的實(shí)驗(yàn)流程如下:(說(shuō)明流程中向黃色溶液中加入MgO的目的是調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,使Fe3+ 生成沉淀而Mg2+不沉淀。)

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)加入足量稀鹽酸后,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型有_____________(填寫(xiě)代號(hào))。

A.置換反應(yīng) B.化合反應(yīng) C.分解反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng) E.氧化還原反應(yīng)

(2)加入適量氯水的作用是 ;

(3)寫(xiě)出灼燒紅褐色沉淀時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。實(shí)驗(yàn)室灼燒紅褐色沉淀可選用的裝置是__________(填序號(hào))。

(4)若向黃色溶液中加入過(guò)濾①后的濾渣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

(5)檢驗(yàn)黃色溶液中Fe3+是否完全沉淀的方法是:取過(guò)濾②后的少量濾液于試管中, 。(請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論)

 

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