
二甲醚(CH
3OCH
3)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)上以CO和H
2為原料生產(chǎn)二甲醚CH
3OCH
3的新工藝主要發(fā)生三個(gè)反應(yīng):
①CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1=-Q
1 kJ?mol
-1②2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H
2=-Q
2 kJ?mol
-1③CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H
3=-Q
3 kJ?mol
-1回答下列問(wèn)題:
(1)新工藝的總反應(yīng)3H
2(g)+3CO(g)═CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)的熱化學(xué)方程式為
.
(2)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH (g)△H
下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(Κ).
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H
0 (填“>”、“=”或“<”).能夠說(shuō)明某溫度下該反應(yīng)是平衡狀態(tài)的是
A.體系的壓強(qiáng)不變
B.密度不變
C.混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不變
D.c(CO)=c(CH
3OH)
②某溫度下,將 2mol CO和 6mol H
2 充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng) 10min后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,計(jì)算此溫度下的平衡常數(shù)K=
.
(3)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過(guò)處理后獲得的較純H
2用于合成氨.合成氨反應(yīng)原理為:N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g)△H=-92.4kJ?mol
-1.實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn),在恒容密閉容器中沖入一定量N
2和H
2后,分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng),N
2濃度隨時(shí)間變化如圖1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①與實(shí)驗(yàn)Ⅰ比較,實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變的條件為
.
②在實(shí)驗(yàn)Ⅲ中改變條件為采用比實(shí)驗(yàn)Ⅰ更高的溫度,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中NH
3濃度隨時(shí)間變化的示意圖.