甲醇是一种可再生能源,具有广泛的应用前景。工业上采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应II:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
(1)下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.04 | 0.25 | 0.012 |
①由表中数据判断ΔH1 _________0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,5 min后达到平衡,测得c(CO)=0.2 mol/L,则用H2表示的5min内该反应的反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1,该温度下此反应的平衡常数为___________,此时的温度为________(从上表中选择)。
(2)一定条件下,将1 mol CO与 3 mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变,下列措施可提高CO转化率的是________。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.恒容条件下充入He D.再充入适量的 H2
(3)为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 | 温度(℃) | n(CO)/n(H2) | 压强(MPa) |
1 | a | 1/2 | 0.2 |
2 | 200 | b | 5 |
3 | 350 | 1/2 | 0.2 |
A.则上表中剩余的实验条件数据:a=________、b=_______。
B.根据反应I的特点,左下图是在压强分别为0.2MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强Py=______MPa。
(4)上述反应中需要用到H2做反应物,以甲烷为原料制取氢气是常用的制氢方法。已知:
①CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206.2 kJ·mol-1
②CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH = +247.4 kJ·mol-1
则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为:__________________________。
高二化学综合题困难题
(13分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
① 上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“I”或“Ⅱ”)。
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH1________0 (填“>”、“=”或“<”)。
③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CH3OH)= 0.8 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________(从上表中选择)。
④恒温、恒容时,下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是________________。
a、容器各物质的浓度保持不变; b、容器内压强保持不变;
c、υ(CO)消耗==1/2υ(H2)生成 d 、容器内的密度保持不变
(2)25℃、101kPa时,燃烧16g液体甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:________。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计一个燃料电池电解Na2SO4溶液(图如下)。请根据图示回答下列问题:
① 通入甲醇蒸气的电极应为________________________极(填写“正”或“负”), 该电极上发生的电极反应是________(填字母代号)。
a.2CH3OH —12 e- +3O2 === 2CO2 + 4 H2O
b.CH3 OH—6 e- + 8 OH- === CO32- + 6H2O
c.O2 + 2H2O + 4 e- === 4OH-
d.O2— 4 e- + 4H+ === 2H2O
②写出电极A的名称________。写出B电极的电极反应式________。
③当酸性甲醇燃料电池消耗3.36 L 氧气时(折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是________。
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甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
① 上述反应符合“原子经济”原则的是_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
② 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH1________0 (填“>”、“=”或“<”)。
③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1 = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH3 = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,
①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为________。
② 工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为
。
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甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH1____0 (填“>”、“=”或“<”)。
② 某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为___________,此时的温度为_______(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:_________________________________________
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
①该电池的能量转化形式为___________________________。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式。_____________________________
③用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。则原CuSO4溶液的物质的量浓度为___________mol/L(假设电解前后溶液体积不变)。
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(10分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般可采用下列反应合成甲醇:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH
①下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.04 | 0.25 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,5min该反应达到平衡,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则用H2表示的5min内该反应的反应速率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。
③300℃时,向2L的密闭容器中投入CH3OH(g)发生反应I,达平衡时CH3OH(g)的分解率是50%,求起始投入CH3OH(g)的物质的量 mol。
(2)在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
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(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①根据表中数据可判断ΔH________0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将________。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH = -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________。
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为________,随着反应的不断进行溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为________;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为________mL(标况下)。
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(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
|
①根据表中数据可判断ΔH________▲________0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将________▲________。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH = -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________▲________。
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为________▲________,随着反应的不断进行溶液的pH________▲________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为________▲________;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为▲ mL(标况下)。
高二化学选择题困难题查看答案及解析
(14分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①根据表中数据可判断ΔH________0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将________。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH = -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________。
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,则负极的电极反应式为________,随着反应的不断进行溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为________;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为mL(标况下)。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
(16分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①根据表中数据可判断ΔH________0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH = -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
________________________。
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为________________________,(3分)随着反应的不断进行溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为________________一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 ________mL(3分)(标况下)。
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23.(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH;
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①根据表中数据可判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(2)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为: ,随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为: ;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 mL(标况下)。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
高二化学解答题中等难度题查看答案及解析