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【题目】(1)T1K时,将1mol二甲醚引入一个抽空的150L恒容容器中,发生分解反应:CH3OCH3(g)CH4(g)H2(g)CO(g)

反应时间t/min

0

6.5

13.0

26.5

52.6

气体总压p/kPa

50.0

55.0

65.0

83.2

103.8

125.0

①由此计算:反应达平衡时,二甲醚的分解率为______,该温度下平衡常数Kc______(填数值)

②若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则该反应为______反应(放热吸热”),在恒温恒容下,若要缩短上述反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________

(2)T2K1.0×104kPa下,等物质的量的COCH4混合气体发生如下反应:CO(g)CH4(g)CH3CHO(g)。反应速率vvvkp(CO)p(CH4)kp(CH3CHO)kk分别为正、逆向反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp4.5×10-5(kPa)-1,当CO转化率为20%时,______

(3)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2得到溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图所示:

①在阳极区发生的反应包括(电极反应)______H++=CO2↑+H2O

②用离子方程式表示在阴极区再生的过程:______

【答案】75% 7.5×10-5 放热 加入催化剂 增大反应物浓度 == 4.5×10-5×104×= 2H2O–4e-=4H++O2 +OH-=H2O+

【解析】

(1)①结合三段式计算t=∞时各物质的浓度,利用二甲醚的分解率公式和平衡常数k表达式计算;

②若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,说明平衡逆向进行,逆反应为吸热反应

(2)先通过反应达到平衡时v=v推导出平衡常数kp= ,再利用三段式计算平衡气体分压p(CO)p(CH4)p(CH3CHO)计算vv的比;

(3)①在阳极区发生的反应包括(电极反应)水失电子被氧化;②在阴极区水得到电子生成氢气和OH-在阴极区再生。

(1)①平衡时反应的三段式

恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于压强之比,即(1+2x)1=125.0kPa50kPax=0.75mol,反应达平衡时,二甲醚的分解率=×100=75%c(CH3OCH3)= =mol·L1c(CH4)=c(H2)=c(CO)==mol·L1,平衡常数Kc===7.5×10-5;故答案为:75%7.5×10-5

②若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,在恒温恒容下,若要缩短上述反应达到平衡的时间,可采取的措施有加入催化剂、增大反应物浓度。故答案为:放热;加入催化剂;增大反应物浓度;

(2)T2K1.0×104kPa下,等物质的量的COCH4混合气体发生如下反应:CO(g)CH4(g)CH3CHO(g)。反应速率vvvkp(CO)p(CH4)kp(CH3CHO)kk分别为正、逆向反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp4.5×10-5(kPa)-1,当CO转化率为20%时, 反应的三段式为

所以p(CH4)=p(CO)=×1.0×104kPa=×104kPap(CH3CHO)=×1.0×104kPa=×104kPa== 4.5×10-5×104×=。故答案为:== 4.5×10-5×104×==0.8

(3)①在阳极区发生的反应包括(电极反应)水失电子被氧化,2H2O–4e-=4H++O2,生成的氢离子与碳酸氢根反应生成二氧化碳和水,H++=CO2↑+H2O。故答案为:2H2O–4e-=4H++O2

②在阴极区水得到电子生成氢气和OH-在阴极区再生的过程:+OH-=H2O+。故答案为:+OH-=H2O+

练习册系列答案
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(3)写出下列反应的化学方程式:

______________

_______________

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关于该流程说法错误的是

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②温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向____(正反应逆反应”)方向移动,判断理由是____

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C.反应物浓度:a点小于b

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