乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H=+213.7kJ·mol-1
脱羧基反应:CH3COOH(g)=CH4(g)+CO2(g) ∆H=−33.5kJ·mol-1
(1)2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g) ∆H=____kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为_____(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱羧基反应活化能低,反应速率快,很快达到平衡,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是____。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示____。
(3)保持温度为T℃,压强为pkPa不变的条件下,在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应,达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,则平衡时乙酸体积分数为____(结果保留1位小数);脱羧基反应的平衡常数Kp为____kPa(结果保留1位小数)。
(4)光催化反应技术使用CH4和____(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)若室温下将amol/L的CH3COOH溶液和bmo/LBa(OH)2溶液等体积混合,恢复室温后有2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则乙酸的电离平衡常数Ka=____(用含a和b的代数式表示)。
高三化学综合题中等难度题
乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H=+213.7kJ·mol-1
脱羧基反应:CH3COOH(g)=CH4(g)+CO2(g) ∆H=−33.5kJ·mol-1
(1)2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g) ∆H=____kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为_____(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱羧基反应活化能低,反应速率快,很快达到平衡,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是____。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示____。
(3)保持温度为T℃,压强为pkPa不变的条件下,在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应,达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,则平衡时乙酸体积分数为____(结果保留1位小数);脱羧基反应的平衡常数Kp为____kPa(结果保留1位小数)。
(4)光催化反应技术使用CH4和____(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)若室温下将amol/L的CH3COOH溶液和bmo/LBa(OH)2溶液等体积混合,恢复室温后有2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则乙酸的电离平衡常数Ka=____(用含a和b的代数式表示)。
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乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g) △H=+213.7 kJ·mol-1
脱酸基反应 CH3COOH(g)→2CH4(g)+CO2(g) △H=-33.5 kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式__________________________________。
(2)在密闭溶液中,利用乙酸制氢,选择的压强为________(填“较大”或“常压”)。
其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱酸基反应活化能低速率快,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时_________________。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:____________________。
(3)若利用合适的催化剂控制其他的副反应,温度为T K时达到平衡,总压强为P kPa,热裂解反应消耗乙酸20%,脱酸基反应消耗乙酸60%,乙酸体积分数为________(计算结果保留1位小数);脱酸基反应的平衡常数Kp分别为________________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
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乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g) △H=+213.7 kJ·mol-1
脱酸基反应 CH3COOH(g)→2CH4(g)+CO2(g) △H=-33.5 kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式__________________________________。
(2)在密闭溶液中,利用乙酸制氢,选择的压强为________(填“较大”或“常压”)。
其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱酸基反应活化能低速率快,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时_________________。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:____________________。
(3)若利用合适的催化剂控制其他的副反应,温度为T K时达到平衡,总压强为P kPa,热裂解反应消耗乙酸20%,脱酸基反应消耗乙酸60%,乙酸体积分数为________(计算结果保留1位小数);脱酸基反应的平衡常数Kp分别为________________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
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乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g) △H=+2l3.7KJ·mol-1
脱酸基反应CH3COOH(g)→CH4(g)+CO2(g) △H=-33.5KJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式_________________________________。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为___________(填“较大”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱酸基反应活化能低速率快,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时______________________。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:_________________________________。
(3)若利用合适的催化剂控制其他的副反应,温度为TK时达到平衡,总压强为PkPa,热裂解反应消耗乙酸20%,脱酸基反应消耗乙酸60%,乙酸体积分数为___________(计算结果保留l位小数);脱酸基反应的平衡常数Kp为___________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
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(1)以甲醇为原料制取高纯H2具有重要的应用价值。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应: ∆H=+49kJ∙mol-1
副反应: ∆H=+41kJ∙mol-1
①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的热化学方程式为_________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是______________。
②分析适当增大水醇比对甲醇水蒸气重整制氢的好处是__________。
③某温度下,将n(H2O):n(CH3OH)=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为P1,反应达平衡时总压强为P2,则平衡时甲醇的转化率为________________(忽略副反应,用含P1、P2的式子表示)。
(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为: ∆H=+203kJ∙mol-1
①该反应逆反应速率表达式为:v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如下表:
c(CO)/mol·L-1 | c(H2)/mol·L-1 | v逆/mol·L-1·min-1 |
0.05 | c1 | 4.8 |
c2 | c1 | 19.2 |
c2 | 0.15 | 8.1 |
由上述数据可得该温度下,该反应的逆反应速率常数k为_________L3·mol-3·min-1。
②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度关系如图所示:N点v正____________M点v逆(填“大于”或“小于”);Q点对应温度下该反应的平衡常数K=_______________mol2·L-2。平衡后再向容器中加入1molCH4和1molCO,平衡向_____________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
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研究CO2与CH4,反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ/mol
则:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=____________。
(2)在密闭容器中通人物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1:
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是________。
a.CO2的浓度不再发生变化
b.υ正(CH4)=2υ逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为________。
③在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡x点,则用CO表示该反应的速率为________,该温度下,反应的平衡常数为________。
(3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示,该电池工作程中O2应从________ (填“c或一b”)口通人,电池负极反应式为________,若用该电池电解精炼铜,每得到6. 4g铜,转移电子数目为________。
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研究CO2与CH4反应转化为CO和H2,对减缓燃料危机、减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ·mol-1则CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g)△H=___kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为nmol的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是____。
a.CO2的浓度不在发生变化
b.V(CH4)=2v(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序位______,理由是____。
③在压强为P4、1100℃的条件下,用n和P4列式计算X电平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压*物质的量分数)。
(3)工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵(NH2COONH4)。氨基甲酸铵极易发生反应:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O,该反应在酸性条件下进行得更彻底。25℃时,向1L0.1molL-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵。若此时溶液几乎不含碳元素,则该溶液中c(NH4+)=____,NH4+水解平衡常数KA=____。
(4)控制溶液PH为9-10,用漂白粉可除去CN-、CI-废水中的CN-,CN-被氧化为两种无污染的气体,写出该反应的离子方程式____________。
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(14分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
据图可知,P1 、P2、 P3 、P4 由大到小的顺序 。
在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡点X,则用CO表示该反应的速率为 。该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。
①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定平衡已达到的是
A.体系压强不再变化 B.H2与CO的物质的量之比为1 :1
C.混合气体的密度保持不变 D. 气体平均相对分子质量为15,且保持不变
② 在某密闭容器中同时投入四种物质,2min时达到平衡,测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、
2.2molH2(g)和一定量的C(s),如果此时对体系加压,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5min时达到新的平衡,请在下图中画出2~5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH= kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2在一定条件下发生反应 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图
据图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是 。在压强为p4、1100 ℃的条件下,该反应在5 min时达到平衡点X,该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)来制取。
①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定反应已达到平衡的是__________。
A.体系压强不再变化 B.H2与CO的物质的量之比为1∶1
C.混合气体的密度保持不变 D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变
②在某密闭容器中同时投入四种物质,2 min时达到平衡,测得容器中有1 mol H2O(g)、1 mol CO(g)、2.2 molH2(g)和一定量的C(s),若此时对体系加压,则平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5 min时达到新的平衡,请在右图中画出2~5 min容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
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