题目
甲醇是重要的化工原料,在有机合成中具有广泛应用。I.(1)用甲醇制取甲胺的反应为 △H已知该反应中相关化学键的键能数据如下:共价键C―OH―ON―HC―N键能/kJ·mol-1351463393293 则该反应的△H=__________kJ·mol-1Ⅱ.一定条件下,将2mol CO和6mol H2通入2L密闭容器中发生如下反应主反应: △H<0 Ⅰ副反应: △H<0 Ⅱ 反应到t min时,达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)如图所示:(2)图中a___b(填“大于”或“小于”)。图中Y轴表示温度,其理由是__________(3)若反应II的平衡常数K值变小.则下列说法中正确的是___________(填序号)。A.平衡均向正反应方向移动B.平衡移动的原因是升高了温度C.达到新平衡后,φ(CH3OH)减小D.容器中φ(CH3OCH3)增大(4)平衡时,M点CH3OH的体积分数为12.5%,c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1,则此时CO的转化率为________;用H2表示I的反应速率为______mol·L-1·min-1。反应Ⅱ的平衡常数K=___________(用分数表示)
答案:【答案】-12 小于 随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y表示温度 BC 56% 【解析】(1)反应热=反应物总键能-生成物总键能;(2) 根据图示信息:X轴上a点的数值比b点小,随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,结合平衡移动原理回答;(3) 反应II为放热反应,若反应II的平衡常数K值变小,说明平衡逆向移动,温度升高;(4)平衡时,c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1,则n(CH3OCH3)=0.2mol,根据,分解的CH3OH为0.4mol,生成的水为0.2mol,根据三段式计算解答。I.(1)设C-H的键能为x,反应CH3OH(g)+NH3(g)═CH3NH2(g)+H2O(g)的△H=反应物总键能-生成物总键能=(3x+351+463+393×3-3x-293-393×2-463×2)kJ/mol=-12kJ/mol,故答案为:-12;Ⅱ.(2)根据图示信息:X轴上a点的数值比b点小,随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y表示温度,故答案为:小于;随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y表示温度;(3) 反应II为放热反应,若反应II的平衡常数K值变小,说明平衡逆向移动,温度升高。A.反应II为放热反应,若反应II的平衡常数K值变小,说明平衡逆向移动,故A错误; B.平衡常数只与温度有关,反应II为放热反应,若反应II的平衡常数K值变小,说明平衡逆向移动,故B正确;C.温度升高,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0,平衡逆向移动,达到新平衡后,φ(CH3OH)减小,故C正确;D.,平衡逆向移动,导致CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H<0,平衡逆向移动,容器中气体的总物质的量增大,容器中φ(CH3OCH3)减小,故D错误;故答案为:BC;(4)平衡时,c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1,则n(CH3OCH3)=0.2mol,根据,分解的CH3OH为0.4mol,生成的水为0.2mol,设CO的转化量是x。 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);初始量(mol): 2 6 0变化量(mol): x 2x x平衡量(mol):2-x 6-2x x-0.4平衡时,CH3OH的体积分数为12.5%,则×100%=12.5%,解得x=1.12 mol ,所以CO的转化率为×100%=56%,用H2表示I的反应速率== mol·L-1·min-1;反应Ⅱ的平衡常数K==,故答案为:56%;;。