降低太气中CO2含量及有效开发利用CO2,是科学家研究的重要课题.(1)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反

2025-05-23 14:55:59
推荐回答(2个)
回答1:

(1)①2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.4kJ?mol-1,反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向进行,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数增大,P1、P2、P3分析数值变化可知,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数减小,说明平衡逆向进行,压强减小P1>P3,反应是放热反应,温度越高,平衡逆向进行,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数减小,平衡常数随温度变化,若T1、Pl,T3、P3时平衡常数分别为K1、K3,依据数据分析,T1>T3,K1<K3
依据化学平衡三段式列式计算T1、Pl时H2的平衡转化率,设氢气转化率为x;
             2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)
起始量(mol)  2        6          0           0
变化量(mol) 

1
3
x       x        
1
6
x         
1
2
x
平衡量(mol)2-
1
3
x     6-x        
1
6
x         
1
2
x
甲醚物质的量分数=
1
6
x
2?
1
3
x+6?x+
1
6
x+
1
2
x
×100%=0.10
x=
24
7
mol
转化率=
消耗量
起始量
=
24
7
6
×100%=57.14%;
故答案为:<;>;57.14%;
②平衡一定向正反应方向移动,利用反应是气体体积减小的放热反应,增大压强、降低温度、减少生成物促进平衡正向进行;
a.反应物的浓度降低,平衡逆向进行,故a不符合;          
b.容器内压强增大,平衡向气体体积减小的方向进行,即正反应方向进行,若恒温恒容容器中加入惰气,压强增大,平衡不动,故b不符合;
c.正反应速率大于逆反应速率,反应一定正向进行,故c符合;    
d.化学平衡常数K增大,说明反应正向进行,故d符合;
故选cd;
(2)碳酸氢钾溶液中碳酸氢根离子水解显碱性,HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,HCO3-?H++CO32-,变式比值同乘以氢离子浓度得到
c(HCO3?)c(H+)
c(CO32?)c(H+)
=
c(H+)
Ka
,溶液呈碱性,加入水稀释,氢氧根离子浓度减小,依据离子积常数可知,溶液中氢离子浓度增大,比值增大;
a、当溶渡呈中性时溶液中存在电荷守恒分析,溶液中存在物料守恒为:c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),得到c(K+)=2c(CO32-)+c(HCO3

回答2:

(1)①2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.4kJ•mol-1,反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向进行,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数增大,P1、P2、P3分析数值变化可知,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数减小,说明平衡逆向进行,压强减小P1>P3,反应是放热反应,温度越高,平衡逆向进行,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数减小,平衡常数随温度变化,若T1、Pl,T3、P3时平衡常数分别为K1、K3,依据数据分析,T1>T3,K1<K3

本题考点:

化学平衡的计算;胶体的重要性质;化学平衡的影响因素;等效平衡.

问题解析:

(1)①分析图表数据,结合影响平衡因素和平衡移动原理分析,利用“定一议二”的方法分析温度一定,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数随压强变化,反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向进行,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数增大;反应是放热反应,温度越高,平衡逆向进行,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数减小;平衡常数随温度变化;依据化学平衡三段式列式计算转化率=

消耗量    

起始量    


②平衡一定向正反应方向移动,利用反应是气体体积减小的放热反应,增大压强、降低温度、减少生成物促进平衡正向进行;
(2)碳酸氢钾溶液中碳酸氢根离子水解显碱性,变式比值同乘以氢离子浓度,结合电离平衡常数和溶液中离子积常数分析判断,用碳酸钾溶液吸收空气中CO2,
a、当溶渡呈中性时溶液中存在电荷守恒分析;
b、中性溶液中存在碳酸氢根离子和碳酸溶液分析判断;
c、溶液中离子积随温度变化;
(3)向盛有FeCl3溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液,碳酸根离子和铁离子发生双水解反应生成氢氧化铁胶体和二氧化碳.