解答:解:(1)①2H
2(g)+CO(g)?CH
3OH(g)△H=-91.8kJ?mol
-1②2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H=-23.5kJ?mol
-1③CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H=-41.3kJ?mol
-1由盖斯定律②+③+①×2得到3H
2(g)+3CO(g)?CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)△H=-248.4 kJ?mol
-1,
故答案为:3H
2(g)+3CO(g)?CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)△H=-248.4 kJ?mol
-1;
(2)3H
2(g)+3CO(g)?CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)△H=-248.4 kJ?mol
-1,一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,反应是放热反应,反应前后气体体积减小的反应,要提高CO的转化率,平衡正向进行.
a.升高温度,平衡向逆反应方向进行,故a不符合;
b.降低温度,平衡向吸热方向进行,向正反应方向进行,故b符合;
c.增大压强,平衡向体积缩小的方向进行,正反应方向为体积缩小的方向,故c符合;
d.减小压强,平衡向体积增大的方向进行,逆反应方向为体积增大的方向,故d不符合;
e.缩小体积,压强增大平衡正向进行,一氧化碳转化率增大,故e符合;
f.增大CO的浓度,提高氢气转化率,一氧化碳转化率减小,故f不符合;
g.增大CO
2的浓度,增大生成物浓度平衡向逆反应方向进行,一氧化碳转化率减小,故g不符合;
故选b、c、e;
(3)①某温度下,将一定里的CH
3OH加入密闭容器中发生反应:2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g),
经20min反应达到平衡,此时测得c(CH
3OH)=0.56mol?L;c(H
2O)=0.72mol?L
-1设转化的甲醇浓度为x
2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)
起始量( mol/L) 0.56+x 0 0
变化量(mol/L) x 0.5x 0.5x
平衡量(mol/L) 0.56 0.5x 0.72
则 0.5x=0.72 x=1.44,c(CH
3OCH
3)=0.72mol?L
-1,v(CH
3OH)=
=
=0.072mol?L
-1?min
-1,开始加入的CH
3OH浓度0.56+x=0.56+1.44=2.00mol?L
-1,
故答案为:0.72mol?L
-1;0.072mol?L
-1?min
-1;2.00mol?L
-1;
②对于可逆反应2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)的平衡常数k=
c(CH3OCH3)?c(H2O) |
c2(CH3OH) |
,
由①可知,在某温度下到达平衡,平衡时CH
3OH、CH
3OCH
3、H
2O浓度分别为0.56mol/L、0.72mol/L、0.72mol/L,故平衡常数k=
=1.65,此时的浓度商Qc=
=9.45,大于平衡常数,故反应向逆反应进行,v (正)<v (逆),故选E;
设转化的甲醇浓度为x
2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)
起始量( mol/L) 0.28 0.86 0.86
变化量(mol/L) x 0.5x 0.5x
平衡量(mol/L) 0.28+x 0.86-0.5x 0.86-0.5x
=
,x=0.28,平衡时CH
3OCH
3在混合物中的体积百分含量是
0.86-0.5×0.28 |
0.28+0.28×0.5+(0.86-0.5×0.28)×2 |
×100%=36%,
故答案为:E;36%;