(3)甲醇是一种重要的化工原料,工业上合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H= -90.8kJ•mol-1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1molCO 、2molH2 1mol CH3OH 2molCO、4molH2
CH3OH的浓度(mol/L) c1 c2 c3
反应的能量变化 放出Q1 kJ 吸收Q2 k j 放出Q3 kJ
平衡常数 K1 K2 K3
反应物转化率 α 1 α 2 α 3
下列说法正确的是 。
a. c1 = c2 b. 2Q1 = Q3 c. K1=K3 d. α2+ α3< 100%
(4)在一定温度和压强下,CO和H2催化合成二甲醚的反应为:
3H2(g)+3CO(g)= CH3OCH3(g)+CO2(g)
①若一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2,经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。则:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)____v(逆)(填“ >”、“ < ”或“=”),理由是
。平衡时n(CH3OCH3)= mol。
B、C:甲和乙等价,Q1=Q2.丙相当于给甲加压了,所以平衡向右移动,转化率比甲大,放出的热量也比甲的两倍多,所以2Q1<Q3,B错;平衡向右移动,平衡常数就会比较大,所以K1<k3,C错
D:(用a代替a fa)由于甲乙等价,但开始的方向不同,所以a1+a2=1;甲丙开始的方向相同,但丙向右移动更多,所以a3>a1=1-a2,a3+a2>100%
所以选A
2.方程式左边的总物质量为6,右边为2,右边小于左边,由已知得密度变大,则体积变小,则平衡向右移动了。所以v(正)>v(逆)
设平衡时n(CH3OCH3)为x,如果反应完全移动到右边,则会有2 mol CH3OCH3 和 2 mol CO2,所以平衡时有 x mol CH3OCH3 , x mol CO2 , (2-x)*3 mol H2 , (2-x)*3 mol CO.
反应前总物质量为 3+3+1+1=8(mol),由于密度变成原来的1.6倍,则体积即总物质的量变为原来的1/1.6倍,所以平衡后物质量为 8/1.6=5(mol)。
可列出方程 5 = x + x + (2-x)*3 + (2-x)*3
解得 x = 1.75
所以平衡是n(CH3OCH3) = 1.75 mol
p为气体压强,单位Pa。V为气体体积,单位m3。n为气体的物质的量,单位mol,T为体系温度,单位K(开尔温度),R为比例系数,数值不同状况下有所不同,单位是J/(mol·K) 在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K)。如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均摩尔质量,用密度表示该关系:pM=ρRT(M为摩尔质量,ρ为密度)
PS:以上都是废话 主要看下面
其他我都不解释我知道你都懂,就是最后一空我解释下
用克拉伯龙公式解我没有异议,不过高中不学这个,不要求掌握。当然知道怎么用非常快。
解释下:【容器内的物质的质量没有改变】(错,应为气体质量无改变),密度增大了,所以体积应该是减小的,故平衡是向气体体积减小的方向移动了,即向正反应方向移动。
PV1=n1RT ① PV2=n2RT ② (前提在同温同压,状态都为(g))
①/② 得 V1/V2=n1/n2 (下标 1为反应前 2为反应后)
变形:(V1/m)/(V2/m)=n1/n2
(V1/m)/(V2/m)=ρ1/ρ2=n1/n2 (n为一反应中全部物质的量 当然要气体的)
导出 ρ1/ρ2=n1/n2 得到
1/1.6=8/X x=5mol (反应后所有物质的量)上面回答均无说明 5 与4 这两个数字得来源和用法
这里用到【差量法】
3H2(g)+3CO(g)= 1H3OCH3(g)+1O2(g) Δ=4 (3+3-1-1=4 反应前后体积变化量 不特指哪个量(n或V)也不表示反应方向,可以表示为 3个单位H2 或3各单位CO或1各单位甲醚或1各单位CO2 参加反应整个体系体积(物质的量)变化4个单位)
∵反应前加入量为8mol (3+3+1+1=8)
又∵反应后得到5mol
5-8=3mol 实际 Δ1=3
得到Δ1/Δ=0.75
即1单位甲醚参加反应体积变化4
现在是变化3个体积 参加反应为0.75 mol
所以【0.75+1=1.75mol 】(甲醚 最终结果)
若问的是H2(或CO)3-0.75*3=0.75mol
CO2为1.75mol
(最好用笔写下 好多除号 太难看了)
2\甲乙是等效,但能量和转化率不等价,所以a正确
3\甲丙相当于加压,,所以2Q1<Q3, α1< α3,而α2+ α1= 100%即α2+ α3> 100%
①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍说明:平衡向气体分子数减少的方向进行,因此
v(正)_>_v(逆)
3H2(g)+3CO(g)= CH3OCH3(g)+CO2(g)
始: 3 3 1 1
转: 3x 3x x x
平: 3-3x 3-3x 1+x 1+x
平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍,可知:
3+3+1+1=1.6X(3-3x+3-3x+1+x+1+x)
可得 x=0.75 则n(CH3OCH3)= 1+X=1.75 mol。
正确选项为A
(4)在一个可变的密闭容器内,容器内的物质的质量没有改变,密度增大了,所以体积应该是减小的,故平衡是向气体体积减小的方向移动了,即向正反应方向移动,所以v(正)>v(逆)
根据PV=nRT可以推导出,密度比与摩尔质量比成正比,根据平衡移动三段式法,设生成二甲醚为X,所以有等式1.6m/8=m/(8-4x),x=0.75,平衡时n(CH3OCH3)= 1.75 mol。追问
根据PV=nRT可以推导出,密度比与摩尔质量比成正比,根据平衡移动三段式法,设生成二甲醚为X,所以有等式1.6m/8=m/(8-4x),x=0.75,平衡时n(CH3OCH3)= 1.75 mol。
能把这个详细说下嘛?1.6m是什么啊?还有那个公式怎么用?
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