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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

用化学平衡常数进行计算

二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料.以CH和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:请回答下列有关问题:

(1)、在一定条件下,催化反应室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1mol CH4和2mol H2O通入催化反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1mol CO生成,则10min内反应的平均速率v(H2)=.在催化反应室3中(假设容积为V L)发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣Q kJ•mol1

①将a mol CO与2a mol H2通入催化反应室3,则反应达到平衡时,放出热量 (大于,小于,等于) 2aQ kJ.

②一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母编号).

a.高温高压  b.加入催化剂 c.增加H2的浓度d.增加CO的浓度  e.分离出甲醇

③在一定条件下,若CO的平衡转化率为50%,此反应的平衡常数K=(用含a、V的代数式表示).

(2)、二甲醚(CH3OCH3)也是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.利用甲醇可以合成二甲醚,反应原理为:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g).某温度下此反应的平衡常数为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•L1

0.44

0.6

0.6

若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时CH3OH的转化率为,体系CH3OCH3的体积分数(计算结果保留三位有效数字).

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